計算機(jī)啟動原理

這篇文章給大家分享的是有關(guān)計算機(jī)啟動原理的內(nèi)容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧。

  計算機(jī)啟動的第一個階段就是初始化硬件，2000 年以前的計算機(jī)主板上均使用 BIOS，如今絕大多數(shù)計算機(jī)采用的是 EFI（Mac 用的就是 EFI）或 UEFI，BIOS 正在逐步被淘汰?；?EFI、UEFI 的開機(jī)過程與傳統(tǒng)的BIOS不盡相同。由下圖可以看出UEFI引導(dǎo)比傳統(tǒng)BIOS少了一個環(huán)節(jié)“BIOS自檢”，正是這關(guān)鍵的一步大大減少了UEFI引導(dǎo)開機(jī)速度；UEFI從預(yù)啟動環(huán)境直接加載操作系統(tǒng)，從而更節(jié)省開機(jī)時間。

什么是BIOS?

    BIOS是英文"Basic Input Output System"的縮略語，直譯過來后中文名稱就是"基本輸入輸出系統(tǒng)"。其實，它是一組固化到計算機(jī)內(nèi)主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機(jī)最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設(shè)置信息、開機(jī)后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序。 其主要功能是為計算機(jī)提供最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制。

什么是EFI和UEFI？

    EFI是Extensible Firmware Interface（可擴(kuò)展固件接口）的縮寫，是由英特爾倡導(dǎo)推出的一種在類PC系統(tǒng)中替代BIOS的升級方案。與傳統(tǒng)BIOS相比，EFI通過模塊化、C語言的參數(shù)堆棧傳遞方式和動態(tài)鏈接的形式構(gòu)建系統(tǒng)，較BIOS而言更易于實現(xiàn)，容錯和糾錯特性更強(qiáng)。

    UEFI則是Unified Extensible Firmware Interface（統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口），它是基于EFI 1.10標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，不過所有者并不是英特爾，而是一個名為Unified EFI Form的國際組織。UEFI是一種詳細(xì)描述類型接口的標(biāo)準(zhǔn)，可以讓PC從預(yù)啟動的操作環(huán)境，加載到操作系統(tǒng)上。

    自2000年12月12日正式發(fā)布EFI 1.02標(biāo)準(zhǔn)后，EFI一直是作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)的BIOS的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)而存在，擁有權(quán)在英特爾手中，而在2007年開始，英特爾將EFI標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)與完善工作交給Unified EFI Form進(jìn)行全權(quán)負(fù)責(zé)，隨后登場的EFI標(biāo)準(zhǔn)則正式更名為UEFI，以示區(qū)別。

    從UEFI啟動的硬盤必須是GPT格式，必須是win 7/8/10 64系統(tǒng)，UEFI不支持32位系統(tǒng)。uefi和legacy(就是傳統(tǒng)的意思)是兩種不同的引導(dǎo)方式,uefi是新式的BIOS，legacy是傳統(tǒng)BIOS。

UEFI啟動的硬盤必須是GPT格式，那GPT又是什么呢？

    在使用新磁盤之前，你必須對其進(jìn)行分區(qū)。MBR（Master Boot Record）和GPT（GUID Partition Table）是在磁盤上存儲分區(qū)信息的兩種不同方式。這些分區(qū)信息包含了分區(qū)從哪里開始的信息，這樣操作系統(tǒng)才知道哪個扇區(qū)是屬于哪個分區(qū)的，以及哪個分區(qū)是可以啟動的。在磁盤上創(chuàng)建分區(qū)時，你必須在MBR和GPT之間做出選擇。

什么是MBR？

    MBR的意思是“主引導(dǎo)記錄”，最早在1983年在IBM PC DOS 2.0中提出。
    之所以叫“主引導(dǎo)記錄”，是因為它是存在于驅(qū)動器開始部分的一個特殊的啟動扇區(qū)。這個扇區(qū)包含了已安裝的操作系統(tǒng)的啟動加載器和驅(qū)動器的邏輯分區(qū)信息。所謂啟動加載器，是一小段代碼，用于加載驅(qū)動器上其他分區(qū)上更大的加載器。如果你安裝了Windows，Windows啟動加載器的初始信息就放在這個區(qū)域里——如果MBR的信息被覆蓋導(dǎo)致Windows不能啟動，你就需要使用Windows的MBR修復(fù)功能來使其恢復(fù)正常。如果你安裝了Linux，則位于MBR里的通常會是GRUB加載器。
    MBR支持最大2TB磁盤，它無法處理大于2TB容量的磁盤。MBR還只支持最多4個主分區(qū)——如果你想要更多分區(qū)，你需要創(chuàng)建所謂“擴(kuò)展分區(qū)”，并在其中創(chuàng)建邏輯分區(qū)。
    MBR已經(jīng)成為磁盤分區(qū)和啟動的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

什么是GPT？

    GPT意為GUID分區(qū)表。（GUID意為全局唯一標(biāo)識符）。這是一個正逐漸取代MBR的新標(biāo)準(zhǔn)。它和UEFI相輔相成——UEFI用于取代老舊的BIOS，而GPT則取代老舊的MBR。之所以叫作“GUID分區(qū)表”，是因為你的驅(qū)動器上的每個分區(qū)都有一個全局唯一的標(biāo)識符（globally unique identifier，GUID）——這是一個隨機(jī)生成的字符串，可以保證為地球上的每一個GPT分區(qū)都分配完全唯一的標(biāo)識符。

    這個標(biāo)準(zhǔn)沒有MBR的那些限制。磁盤驅(qū)動器容量可以大得多，大到操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)都沒法支持。它同時還支持幾乎無限個分區(qū)數(shù)量，限制只在于操作系統(tǒng)——Windows支持最多128個GPT分區(qū)，而且你還不需要創(chuàng)建擴(kuò)展分區(qū)。

    在MBR磁盤上，分區(qū)和啟動信息是保存在一起的。如果這部分?jǐn)?shù)據(jù)被覆蓋或破壞，事情就麻煩了。相對的，GPT在整個磁盤上保存多個這部分信息的副本，因此它更為健壯，并可以恢復(fù)被破壞的這部分信息。GPT還為這些信息保存了循環(huán)冗余校驗碼（CRC）以保證其完整和正確——如果數(shù)據(jù)被破壞，GPT會發(fā)覺這些破壞，并從磁盤上的其他地方進(jìn)行恢復(fù)。而MBR則對這些問題無能為力——只有在問題出現(xiàn)后，你才會發(fā)現(xiàn)計算機(jī)無法啟動，或者磁盤分區(qū)都不翼而飛了。

我們推薦你使用GPT對磁盤進(jìn)行分區(qū)。它更先進(jìn)，更健壯，所有計算機(jī)系統(tǒng)都在向其轉(zhuǎn)移。如果你需要保持對舊系統(tǒng)的兼容性——比如在使用傳統(tǒng)BIOS的計算機(jī)上啟動Windows，你需要使用MBR。

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