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本帖最后由 yidong158 于 2016-9-1 08:29 编辑
传统Legacy BIOS和新型UEFI BIOS的引导过程分析
【迅维网原创文章，禁止转载】
当前电脑的BIOS正处于Legacy BIOS向新型UEFI BIOS过渡的阶段，也可以说是最后阶段吧。而本站却有不少系统维护者仍然抱着老的知识不放，不了解最新的UEFI相关的知识，其实，目前市面（2012年以后）上出售的电脑产品已经没有老式BIOS了（最多是兼容、一些平板类上面已经彻底消失）。今天在这里简单重温老式BIOS和探讨新式UEFI BIOS的启动过程，和大家一起进步。
首先是老式BIOS的启动过程：
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LegacyBIOS→MBR→“活动的主分区”→\bootmgr→\Boot\BCD→\Windows\system32\winload.exe
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这个大家应该很熟悉了，从DOS时代开始启动过程就是从位于硬盘第一扇区的主引导记录（mbr）开始。传统Legacy BIOS引导windows操作系统时，是通过一个活动的主分区下的bootmgr（启动管理器）文件导入根目录下boot文件夹里的BCD（启动设置数据）文件，然后BCD文件根据自身的配置内容加载系统启动文件winload.exe（位置：根目录\Windows\system32\winload.exe）来启动系统。
MBR磁盘格式下，windows系统的启动文件（bootmgr、BCD）必须存放在活动的主分区内，这样才能正常引导系统启动（MBR磁盘分区格式下，只允许有一个主分区是激活状态，否则启动失败）。
从WIN7以后（之前的XP/win98和DOS的引导过程基本没差别），如果是使用微软原版操作系统按照windows安装程序来进行全新的系统安装，系统会自动创建一个隐藏的活动主分区（分区类型是FAT16/32，win7貌似是100M大小，win8貌似是350M）用来存放启动文件；如果采用其他安装方式来安装系统，由于系统默认并不会自动创建这个活动的主分区，启动文件将会存放我们的系统盘里（类似DOS系统），所以我们在采用其它安装方式安装第一个系统时，需要确保安装系统的分区是活动的、而且是主分区，而安装第二个、第三个…系统时，就不必要求必须是主分区了，逻辑分区也可以，因为安装第二个、第三个…系统时，我们已经有了一个活动的主分区了（第一个系统所在的分区），这个活动的主分区下的BCD文件里已经包含了我们的第二个、第三个…系统的启动信息用来启动第二个、第三个…系统。
通过上面的讲解，想必你已经能分析出来为啥在XP以前的时代ghost都是万能的了。。为啥到了WIN7开始，有的用ghost能启动，有的却不行了（其实你只要修复启动环境即可）。
下面是UEFI BIOS的启动过程 向前看，以后主要是它了，忘记过去吧)
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UEFIBIOS→EFI系统分区（FAT格式的分区）→\efi\Microsoft\boot\bootx64.efi（bootmgfw.efi）→efi\Microsoft\BCD→\Windows\system32\winload.efi
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UEFI BIOS引导windows系统时，是通过加载一个FAT16/32分区中的bootmgfw.efi文件来启动系统的，然后读取BCD文件，根据BCD文件的配置内容加载windows系统的引导文件winload.efi。
从上面可以看出UEFI BIOS和老式 BIOS的主要区别：
1、UEFI引导windows系统的文件为winload.efi，而Legacy的引导文件为winload.exe，UEFI整个引导过程都是在UEFI环境中实现的。
2、UEFI是从文件系统引导，而MBR是扇区代码级别。
3、UEFI有专门的引导分区ESP，本质和DOS的FAT16/32是一个东西，启动后是隐藏的。
关于GPT磁盘：
在大硬盘容量的需求下，GPT磁盘格式也逐渐代替了老旧的MBR磁盘格式（不能支持容量大于2T的磁盘），目前UEFI基本都是和GPT磁盘配套使用的。因此，实际上出厂预装win8系统的电脑都是UEFI+GPT的系统。
在GPT磁盘格式下，windows系统的启动文件（bootmgfw.efi、BCD）是存放在一个FAT16/32格式的分区里的，将该FAT分区称之为ESP分区或EFI分区。用一个分区专门用来启动系统，取代原来的一个扇区代码（MBR）启动系统，系统的安全性、灵活性、可扩展XD得到极大的提高。
下面以图解方式，介绍一个实际的例子：
（系统：WIN10，GPT+UEFI，从硬盘迁移到128G的SSD中，分成ESP分区和windows10普通数据分区 2个分区）
用U盘启动WINPE工具盘查看ESP分区和启动文件（老手也可以用WIN自带的工具diskpart加载ESP分区，然后在资源管理器里查看）
图 ESP分区
图 BCD文件位置
BCD文件内容需要专门的BCD编辑器打开
图 BCD文件内容
win10正常启动后，在资源管理器里查看winload.efi文件
图 winload.efi位置
总结：
UEFI+GPT模式引导windows系统时，并不需要mbr主引导记录，也不需要活动分区，只需要一个存放了引导启动文件的fat格式分区就可以了，这个fat分区当然也可以是U盘等外接USB设备了。
GPT分区表磁盘不支持32位的win7以及win7之前的系统，支持64位的XP、win7、win8、win10和32位的win8、win10。
一般情况下，在WIN8后的系统中应尽量使用UEFI+GPT磁盘与64位windows系统组合的搭配，充分发挥新式UEFI BIOS的性能，实现从固件底层增强系统的安全性、实现不同平台硬件下统一管理的Windows或Linux系统的多启动、实现诸如3秒快速开关机等强大功能。
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狗仔卡
发表于 2016-9-1 07:57:32
会员1350470
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