BIOS、UEFI、MBR、GPT介紹

BIOS(Basic Input Output System):它是一組固化到計算機主板上一個ROM芯片上的程序,保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、

開機自檢程序和系統自啟動程序,可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息。 其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。

目前也被稱為Legacy BIOS(傳統BIOS)。

BIOS功能:

1.POST自檢:通過讀取CMOS中存儲的硬件信息,識別硬件配置,並對硬件自檢和初始化。

2.引導操作系統:硬件自檢成功後(硬盤已經被識別),跳轉到操作系統引導分區,將引導程序讀入內存,若成功讀入,

則進入操作系統啟動過程。

3.CMOS設置程序:在開機自檢中,按下進入CMOS設置的快捷鍵,則進入CMOS設置。設置結束後,若進行保存操作,則更新後的硬件信息

會存入CMOS中並重新進行自檢,否則繼續完成本次自檢後續的過程。

4.硬件I/O和中斷服務:軟件在一些對硬件底層的操作中,需要中斷服務或硬件I/O操作,這時就需要BIOS充當軟件和硬件之間“臨時搭橋”

的作用。

BIOS芯片發展:

1.ROM(只讀存儲器),即Read-Only Memory,一次性製造,其中的代碼與數據將永久保存,不能進行修改。

2.PROM(可編程只讀存儲器),即Programmable Read-Only Memory。這樣產品只允許寫入一次,所以也被稱為“一次性編程只讀存儲器”

(One Time Programming ROM,OTP-ROM).

3.EPROM(可擦寫可編程只讀存儲器),即Erasable Programmable Read-Only Memory。它的特點是具有可擦寫功能,擦寫後即可進行

再編程,但缺點是擦除需要使用紫外線照射一定的時間。還需要擦除器、編程器和編程電壓。

4.EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器),即Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,最大的優點是可直接用電信號

擦除,也可以用電信號寫入。刷新程序控制擦除和編程電壓,可一次只擦出一個字節且擦除與寫同時進行,速度慢。

5.Flash Memory(閃存),非易失性隨機訪問存儲器,它的最大特點是必須按塊擦除,速度相對於EEPROM快,不需要編程電壓,

便於BIOS程序升級,最易受到CIH類病毒感染。NOR Flash應用於小容量的BIOS芯片;NAND Flash應用於大容量的SSD U盤等。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互補金屬氧化物半導體。CMOS本是一種半導體技術,屬於數字電路的範疇。

為了避免亂製造新詞造成混亂,人們乾脆將採用該技術製程和生產出的元件或芯片也叫做CMOS,比如數碼相機的傳感器就叫做CMOS。

電腦中有一個採用CMOS技術的芯片,所以這個芯片直接就叫做CMOS芯片,它是個隨機存儲器RAM芯片,所以CMOS芯片指的是一個採用

CMOS技術來保存數據的存儲器。

CMOS設置信息:保存於CMOS芯片中電腦硬件配置信息和其他一些有關信息,例如系統時間、日期、硬盤參數與計算機啟動順序配置信息等。

傳統上CMOS芯片是RAM而非NvRAM,因此需要通過一個3.3V的鋰電池來供電,而這個電池同時為主板的實時時鐘寄存器RTC(Real Time Clock)

供電;而目前UEFI BIOS的主板已經開始在BIOS芯片(NvRAM)內存儲這些計算機配置信息,因此即便主板電池沒電了,這些設置依然不會

丟失,而唯一丟失的就是RTC寄存器中存儲的時鐘信息。

CMOS芯片中存儲的CMOS設置信息需要使用CMOS設置程序進行設置和修改,CMOS的設置程序是BIOS程序的功能之一,而BIOS程序又是存在BIOS

芯片中的,所以原則上應該這樣描述:用存儲在BIOS芯片中的BIOS程序中的CMOS設置功能對CMOS芯片中存儲的CMOS設置信息進行設置。

但這種準確的闡述顯得非常長,也有些拗口。於是乾脆就把它簡單稱作BIOS設置或者叫做CMOS設置。但是一定要明白:CMOS設置才是正確的,

而BIOS根本沒有設置這一說,它本身只是一個程序,實現一些功能而已,BIOS程序本身不需要任何設置。

EFI(Extensible Firmware Interface),它是intel為PC固件的體系結構、接口和服務提出的建議標準,其主要目的的為了提供

一組在操作系統啟動前在所有平臺上一致的正確的啟動服務,被看做是有近20年曆史的BIOS的繼任者。

為推廣EFI,intel聯合業界多家著名公司共同成立了統一可擴展固件接口論壇(UEFI Forum)。

UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)是有EFI 1.10為基礎發展起來的,其所有者已不再是intel,而是UEFI Forum。

目前也被稱為UEFI BIOS。

CSM(Compatibility Support Modele),兼容性支持模塊是UEFI BIOS中Boot選項裡的一個子項,CSM開啟後UEFI BIOS可以同時支持

UEFI BIOS和Legacy BIOS啟動。若需要啟用傳統MBR磁盤設備,則必須開啟CSM;關閉CSM則表示純UEFI磁盤啟動。

Secure Boot(安全啟動),它僅適用於純UEFI BIOS的操作系統。在自帶Windows 10操作系統的電腦上,Secure Boot是默認打開的,

CSM是默認關閉的,這也導致了電腦不能啟動不完全支持UEFI BIOS的磁盤設置;要使得電腦啟動不完全支持UEFI BIOS的磁盤設備,

就必須關閉Secure Boot並打開CSM。

32位和64位UEFI BIOS區別:

32位UEFI固件只能啟動32位支持由EFI引導的操作系統(32位Windows 10不支持EFI引導)。

64位UEFI固件只能啟動64位支持由EFI引導的操作系統(64位Windows 10支持EFI引導)。

硬盤格式:

MBR(Master Boot Record),即主引導記錄

GPT(GUID Partion Table),即全局唯一標識分區表

GPT和MBR區別:

1.GPT能使用大於2.2T的硬盤,MBR不行,最大支持2.19T.

2.GPT可以支持無限個分區,微軟目前的限定是128個。MBR最多4個主分區,超過4個再分區只能通過邏輯分區。

3.GPT分區磁盤有備份分區表來提高分區數據結構的完整性。

組合方式:Legacy BIOS + MBR ;UEFI BIOS + GPT

進入BIOS方式:

不同的BIOS有不同的進入方法,通常會在開機畫面有提示。

ESC F1 F2 DEL


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