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UEFI boot 和 Legacy boot 区别  

2014-04-23 04:08:43|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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Legacy?BIOS?Boot?是如何启动或引导的

当系统首次引导时,或系统被重置时,处理器会执行一个位于已知位置处的代码。这个位置在基本输入?/?输出系统(BIOS)?中。CPU?会调用这个重置向量来启动一个位于闪存/ROM?中的已知地址处的程序。通常,它执行一个启动自测(POST)来检查机器。最后,它从引导驱动器上的主引导记录(MBR)加载第一个扇区。

引导程序就位于?MBR?第一个扇区里面。此时引导程序就被装入?RAM?并执行。这个引导加载程序在大小上小于?512?字节(一个扇区)。BIOS?自检完成之后,将?MBR?的代码读入内存,管理权交给?MBR?,?MBR?再读取?DPT?,从?DPT?(Disk?Partition?Table,硬盘分区表占据?MBR?扇区的64个字节(偏移01BEH--偏移01FDH))找出硬盘的所有分区哪一个是激活的主分区。到这里为止,所以系统都是一样的。下面就有区别了。?DPT读完找到主分区之后然后找到这个主分区的?PBR?(Partition?Boot?Record?分区引导记录),PBR位于激活主分区的第一个扇区。安装不同操作系统的时候?PBR?是会被改变的,?XP?的?PBR?写死的代码是去找?NTLDR?。而?Vista?和?7?的?PBR?里写进的就是去找?Bootmgr?。

这个时候显示器上还没有显示引导管理器的界面。?Bootmgr?被找到之后管理权就交到了?Bootmgr。?Boot?Manager?首先从?BCD?中读取?Boot?Manager?菜单的语言版本信息,然后再调用?BOOTMGR?与相应语言的?BOOTMGR.EXE.MUI?组成相应语言的启动菜单,之后才会在显示器上显示引导管理器,也就是选择多操作系统的那个文字界面。最后,当你选择了相应的操作系统,这里是?Win7?或?8?(如果选择?XP,?会转入?XP?的启动流程,找到?XP?的NTLDR?然后启动),?Bootmgr?就去寻找系统分区(系统分区和主分区的概念不是一样的哦)Windows/System32?下的?Winload.exe?加载操作系统内核。

EFI?Boot?介绍

EFI?的全称是可扩展固件接口?(Extensible?Firmware?Interface),它是?Intel?公司为全新类型的固件体系结构、接口和服务提出的建议性标准。该标准有两个主要用途:向操作系统的引导程序和某些在计算机初始化时运行的应用程序提供一套标准的运行环境;为操作系统提供一套与固件通讯的交互协议。

简单说,EFI?是?BIOS?的替代者。它为操作系统和固件提供了更加强大、安全、方便的交互途径。EFI?规范定义的接口,包括数据表包含平台的信息,可在?OS?Loader?和?OS?的启动和运行时服务。

 

EFI?固件提供了几种技术优势:

1.?引导能力支持大容量磁盘(超过?2?TIB?);

2.?更快的启动;

3.?独立?CPU?的体系结构;

4.?CPU?的独立的驱动程序;

5.?灵活的预操作系统环境,包括网络功能;

6.?模块化设计;
EFI?启动还需要一个特殊的分区表,该分区表指向一个特殊的文件。通常情况下该文件位于\EFI?路径,EFI?启动涉及到一个写入到?firmware?中的?boot?loader,?EFI?并不把启动程序放置在?MBR?中,firmware?知道如何读取分区表以及?FAT?的文件格式。EFI?系统分区是用?FAT?格式格式化的特定分区,其中包含?boot?loader,?该?boot?loader?是?EFI?可执行程序,可被?EFI?boot?manager?载入和运行。

Boot?loader?被设置为一个可以通过固件访问的文件。Boot?loader?允许用户选择并加载操作系统。所有的?boot?manager?都包含一个?EFI?变量,该变量被用来定义固件配置参数。

MBR?与?GPT

MBR:主引导记录(Master?Boot?Record,缩写:MBR),又叫做主引导扇区,是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取的首个扇区,它在硬盘上的三维地址为(柱面,磁头,扇区)=(0,0,1)。

主引导扇区记录着硬盘本身的相关信息以及硬盘各个分区的大小及位置信息,是数据信息的重要入口。如果它受到破坏,硬盘上的基本数据结构信息将会丢失,需要用繁琐的方式试探性的重建数据结构信息后才可能重新访问原先的数据。主引导扇区内的信息是通过分区程序写入的,它是低级格式化的产物,和操作系统没有任何关系(操作系统是创建在高级格式化的硬盘分区之上,是和一定的文件系统相联系的)。

对于硬盘而言,一个扇区可能的字节数为?128×2n?(n=0,1,2,3)。大多情况下,取?n=2,即一个扇区(sector)的大小为?512?字节。

MBR?的限制:

1.?在?MBR?分区表中最多?4?个主分区或者?3?个主分区+1?个扩展分区:从主引导记录的结构可以知道,它仅仅包含一个?64?个字节的硬盘分区表。由于每个分区信息需要?16?个字节,所以对于采用?MBR?型分区结构的硬盘,最多只能识别?4?个主要分区(Primary?partition)。

2.?MBR?分区方案无法支持超过?2TB?容量的磁盘。因为这一方案用?4?个字节存储分区的总扇区数,最大能表示?2?的?32?次方的扇区个数,按每扇区?512?字节计算,每个分区最大不能超过?2TB?。磁盘容量超过?2TB?以后,分区的起始位置也就无法表示了。

 

GPT:全局唯一标识分区表(GUID?Partition?Table,缩写:GPT)是一个实体硬盘的分区结构。GUID?分区表?(GPT)?是作为?Extensible?Firmware?Interface?(EFI)?计划的一部分引入的。相对于?PC?常用的较旧的主引导记录?(MBR)?分区方案,GPT?提供了更加灵活的磁盘分区机制。

GPT?使用?GUID?分区表?(GPT)?磁盘分区系统。GPT?磁盘提供了以下好处:

 

1.?最多允许?128?个分区;主引导记录?(MBR)?磁盘可以支持?4?个主分区和扩展分区内的?124?个附加分区。

2.?允许大于?2?TB?的卷容量,而?2?TB?是?MBR?磁盘的极限。

3.?由于分区表提供了复制和循环冗余校检?(CRC)?保护,所以更加可靠。

4.?能在所有基于?x64?平台上用作存储卷,包括运行?Windows?XP?Professional?x64?Edition?的平台。从?Windows?Server?2003?SP1?开始,GPT?磁盘也可用作基于?x86?的Windows?平台上的存储卷。

5.?可用作基于?x64?的?Windows?7、Windows?Vista?和?Windows?Server?2008?版本上的引导卷。从?Windows?Server?2003?SP1?开始,GPT?磁盘也可用作基于?Itanium?的系统上的引导卷。

 

注意:Windows?仅支持从包含?Unified?Extensible?Firmware?Interface?(UEFI)?引导固件的系统上的?GPT?磁盘引导。

GOP?与?VBIOS?的区别

VBIOS?是计算机图形卡或集成图形控制器的?BIOS,类似系统?BIOS?提供了一组软件所使用的程序函数来访问系统硬件一样,VBIOS?也是提供了一组视频相关的程序使用的函数访问视频硬件。通常由显卡厂商提供一个二进制?Bin?文件给?ODM?厂商,将其包在系统?BIOS?中。

而?GOP?(Graphic?Output?Protocol)?driver?是?EFI?架构下取代传统?VBIOS?黑箱的?EFI?driver,它被设计成在操作系统启动之前支持基本需求的图形输出功能。

VBT:?Video?bios?table。VBT?是一个特别制作的客制化过得特殊?binary?数据块。靠?BMP?utility?来编辑。VBT?同样如同?legacy?vbios?一样记录了?detail?timing、GPIO?Pins、Clock?等显示方面的参数信息。

两者的不同点:Pre-OS?boot?时期,EFI?是通过标准的?GOP?protocol?来实现显示?output。而?lagacy?vbios需要通过?INT10?interrupter?来实现。
哪些系统支持?UEFI?启动?为什么当前我们不能支持?32bit?的?win8?UEFI?启动?

目前我们的?BIOS?的?Build?生成是?x64?模式的,因此?32?位的?Win8?UEFI?是不被支持的。


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