從Intel 6系列主板以後,就開始提供UEFI BIOS支持,正式支持GPT硬盤分區表,一舉取代了此前的MBR分區表格式,不過爲了保持對老平臺的兼容,微軟即便最新的Windows 10系統也繼續提供了對MBR分區表格式的支持。
MBR和GPT分區表詳解
全新硬盤(未初始化)裝系統以前,必須對齊進行分區,硬盤分區初始化的格式包括MBR和GPT兩種。固然對於基於PowerPC的Mac電腦還有專門的Apple分區圖,在這裏就不作介紹。
MBR的全稱是Master Boot Record(主引導記錄),MBR早在1983年IBM PC DOS 2.0中就已經提出。之因此叫「主引導記錄」,是由於它是存在於驅動器開始部分的一個特殊的啓動扇區。這個扇區包含了已安裝的操做系統的啓動加載器和驅動器的邏輯分區信息。
主引導扇區是硬盤的第一扇區。它由三個部分組成,主引導記錄MBR、硬盤分區表DPT和硬盤有效標誌。在總共512字節的主引導扇區裏MBR佔446個字節,偏移地址0000H--0088H),它負責從活動分區中裝載,並運行系統引導程序;第二部分是Partition table區(DPT分區表),佔64個字節;第三部分是Magic number,佔2個字節。
MBR分區表系統
所謂啓動加載器,是一小段代碼,用於加載驅動器上其餘分區上更大的加載器。若是你安裝了Windows,Windows啓動加載器的初始信息就放在這個區域裏——若是MBR的信息被覆蓋致使Windows不能啓動,你就須要使用Windows的MBR修復功能來使其恢復正常。若是你安裝了Linux,則位於MBR裏的一般會是GRUB加載器。
分區表偏移地址爲01BEH--01FDH,每一個分區表項長16個字節,共64字節爲分區項一、分區項二、分區項三、分區項4,分別對應MBR的四個主分區。
Magic number也就是結束標誌字,偏移地址01FE--01FF的2個字節,固定爲55AA,若是該標誌錯誤系統就不能啓動。
MBR最大支持2.2TB磁盤,它沒法處理大於2.2TB容量的磁盤。MBR還只支持最多4個主分區——若是你想要更多分區,你須要建立所謂「擴展分區」,並在其中建立邏輯分區。
GPT的全稱是Globally Unique Identifier Partition Table,意即GUID分區表,它的推出是和UEFI BIOS相輔相成的,鑑於MBR的磁盤容量和分區數量已經不能知足硬件發展的需求,GPT首要的任務就是突破了2.2T分區的限制,最大支持18EB的分區。
GPT分區表系統
而在分區數量上,GPT會爲每個分區分配一個全局惟一的標識符,理論上GPT支持無限個磁盤分區,不過在Windows系統上因爲系統的限制,最多隻能支持128個磁盤分區,基本能夠知足全部用戶的存儲需求。在每個分區上,這個標識符是一個隨機生成的字符串,能夠保證爲地球上的每個GPT分區都分配徹底惟一的標識符。
而在安全性方面,GPT分區表也進行了全方位改進。在早期的MBR磁盤上,分區和啓動信息是保存在一塊兒的。若是這部分數據被覆蓋或破壞,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,所以它更爲健壯,並能夠恢復被破壞的這部分信息。GPT還爲這些信息保存了循環冗餘校驗碼(CRC)以保證其完整和正確——若是數據被破壞,GPT會發覺這些破壞,並從磁盤上的其餘地方進行恢復。
小結:因此對於新平臺用戶(Intel 6系之後/AMD 900系列之後和A系列)來講,都強烈推薦使用GPT分區表格式,目前包括Windows Vista、七、八、8.一、10已經都支持讀取和使用GPT分區表。而對於使用Windows 八、8.一、10的用戶,換用GPT後開機啓動速度也能夠進一步獲得顯著提高。
UEFI BIOS詳解
UEFI的全稱是Unified Extensible Firmware Interface,意即統一可擴展
固件
接口,它是基於EFI 1.10標準爲基礎發展而來,值得注意的是在UEFI正式確立以前,Intel就開始積極推動傳統BIOS的升級方案,並最終確立了過渡方案EFI標準,直到2007年Intel將EFI標準的改進與完善工做交給Unified EFI Form進行全權負責,EFI標準則正式改名爲UEFI。
傳統BIOS界面
相比傳統BIOS,UEFI最大的幾個區別在於:
一、編碼99%都是由C語言完成;
二、一改以前的中斷、硬件端口操做的方法,而採用了Driver/protocol的新方式;
三、將不支持X86實模式,而直接採用Flat mode(也就是不能用DOS了,如今有些 EFI 或 UEFI 能用是由於作了兼容,但實際上這部分不屬於UEFI的定義了);
四、輸出也再也不是單純的二進制code,改成Removable Binary Drivers;
五、OS啓動再也不是調用Int19,而是直接利用protocol/device Path;
六、對於第三方的開發,前者基本上作不到,除非參與BIOS的設計,可是還要受到ROM的大小限制,然後者就便利多了。
七、彌補BIOS對新硬件的支持不足的問題。
UEFI和GPT是相輔相成的,兩者缺一不可,要想使用GPT分區表則必須是UEFI BIOS環境。UEFI於用戶而言最典型的特徵就是使用了圖形化界面,雖然還未達到操做系統界面的圖形交互功能,但人性化的界面、鼠標的操做,已經將BIOS變得很是易用,對於很多電腦初級用戶來講也能夠很好的查看和設置BIOS的相關選項和功能。
UEFI BIOS界面
除了圖形化界面,UEFI相比傳統BIOS,還提供了文件系統的支持,它可以直接讀取FAT、FAT32分區中的文件,例如華碩、華擎等主板在UEFI BIOS環境下更新BIOS就能夠直接讀取U盤中的BIOS及其餘文件,另外新的UEFI主板基本都提供了截屏功能,這些截屏圖片均可以存儲在U盤當中。
UEFI還有一個重要特性就是在UEFI下運行應用程序,這類程序文件一般以efi結尾。利用UEFI能夠直接識別FAT分區中的文件,又有可直接在其中運行應用程序。咱們就能夠將Windows安裝程序作成efi類型應用程序,而後把它放到任意FATA分區中直接運行便可。
UEFI啓動順序
UEFI的模塊化設計,它在邏輯上分爲硬件控制與OS(操做系統)軟件管理兩部分,硬件控制爲全部UEFI版本所共有,而OS軟件管理實際上是一個可編程的開放接口。藉助這個接口,主板廠商能夠實現各類豐富的功能。好比咱們熟悉的各類備份及診斷功能可經過UEFI加以實現,主板或固件廠商能夠將它們做爲自身產品的一大賣點。UEFI也提供了強大的聯網功能,其餘用戶能夠對你的主機進行可靠的遠程故障診斷,而這一切並不須要進入操做系統。
固然因爲UEFI主要由高級語言編寫(C語言),相比於傳統BIOS的彙編語言,UEFI BIOS在安全防禦性方面相比傳統BIOS要弱,比較容易遭到病毒的攻擊,安全性有待進一步提高。不過在圖形化界面、應用程序擴展面前,UEFI BIOS仍是很是成功的。
One More Thing...
聊完了MBR/GPT分區表和UEFI BIOS,下面咱們就來介紹下UEFI下安裝Windows系統,上面已經講到UEFI和GPT是相輔相成的,若是使用UEFI模式安裝Windows系統,那麼硬盤分區表必須是GPT。
備註:主板爲了兼容MBR分區表,通常會提供Legacy BIOS和UEFI BIOS啓動模式選項,若是要使用UEFI模式安裝Windows,就必須開啓UEFI啓動模式。
目前64bit Windows Vista、七、八、8.一、10都已經支持GPT分區表,而Windows 八、8.一、10都已經原生支持UEFI,安裝這些系統的時候:只要硬盤設置爲GPT分區表 主板設置爲UEFI啓動後,就能夠直接開始安裝操做系統了。
而對於Windows Vista、7系統,就須要手動添加UEFI支持,咱們能夠找一份Windows 8或者10安裝鏡像,從安裝文件中提取Bootmgfw.efi文件,重命名爲BOOTX64.EFI,拷貝到win7安裝文件的\EFI\Boot\下,若是沒有BOOT文件夾就新建一個。
至此UEFI模式安裝Windows系統告一段落,若是你們還有什麼疑問,歡迎你們在下面評論中提出寶貴的意見。