UEFIGPT引導(dǎo)基礎(chǔ)篇一什么是GPT什么是UEFI

1、其實(shí)UEFI、GPT都不是什么新鮮玩意了，只不過因?yàn)轭A(yù)裝Win8電腦指定采用了這一標(biāo)準(zhǔn)所以仿佛是在一夜之間關(guān)于UEFI啟動(dòng)Windows的文章就遍地開花了，很多人大概也是頭一次聽說世上還有這玩意。既然UEFI、GPT是“新”技術(shù)，那么就必然有較舊技術(shù)（BIOS+MBR）更先進(jìn)、更NB的地方。到底NB在哪里呢？下面來簡單比較一下：GPT及其優(yōu)勢(shì)GPT和MBR是兩種不同的分區(qū)方案。目前在Windows下廣泛采用的磁盤分區(qū)方案仍然是MBR分區(qū)結(jié)構(gòu)，但不容懷疑GPT是今后的趨勢(shì)。我們可將MBR磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)用下圖簡單表示（Windows下基本磁盤、4個(gè)主分區(qū)）：MBR分區(qū)結(jié)構(gòu)為了方便計(jì)算機(jī)訪問硬盤，把硬

2、盤上的空間劃分成許許多多的區(qū)塊（英文叫sectors，即扇區(qū)），然后給每個(gè)區(qū)塊分配一個(gè)地址，稱為邏輯塊地址（即LBA）。在MBR磁盤的第一個(gè)扇區(qū)內(nèi)保存著啟動(dòng)代碼和硬盤分區(qū)表。啟動(dòng)代碼的作用是指引計(jì)算機(jī)從活動(dòng)分區(qū)引導(dǎo)啟動(dòng)操作系統(tǒng)（BIOS下啟動(dòng)操作系統(tǒng)的方式）；分區(qū)表的作用是記錄硬盤的分區(qū)信息。在MBR中，分區(qū)表的大小是固定的，一共可容納4個(gè)主分區(qū)信息。在MBR分區(qū)表中邏輯塊地址采用32位二進(jìn)制數(shù)表示，因此一共可表示232（2的32次方）個(gè)邏輯塊地址。如果一個(gè)扇區(qū)大小為512字節(jié)，那么硬盤最大分區(qū)容量僅為2TB。GPT磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)可用下圖簡單表示（Windows下基本磁盤）：GPT分區(qū)結(jié)構(gòu)可以看

3、到，在GTP磁盤的第一個(gè)數(shù)據(jù)塊中同樣有一個(gè)與MBR（主引導(dǎo)記錄）類似的標(biāo)記，叫做PMBR。PMBR的作用是，當(dāng)使用不支持GPT的分區(qū)工具時(shí)，整個(gè)硬盤將顯示為一個(gè)受保護(hù)的分區(qū)，以防止分區(qū)表及硬盤數(shù)據(jù)遭到破壞。UEFI并不從PMBR中獲取GPT磁盤的分區(qū)信息，它有自己的分區(qū)表，即GPT分區(qū)表。GPT的分區(qū)方案之所以比MBR更先進(jìn)，是因?yàn)樵贕PT分區(qū)表頭中可自定義分區(qū)數(shù)量的最大值，也就是說GPT分區(qū)表的大小不是固定的。在Windows中，微軟設(shè)定GPT磁盤最大分區(qū)數(shù)量為128個(gè)。另外，GPT分區(qū)方案中邏輯塊地址（LBA）采用64位二進(jìn)制數(shù)表示，可以計(jì)算一下264是一個(gè)多么龐大的數(shù)據(jù)，以我們的需求來講

4、完全有理由認(rèn)為這個(gè)大小約等于無限。除此之外，GPT分區(qū)方案在硬盤的末端還有一個(gè)備份分區(qū)表，保證了分區(qū)信息不容易丟失。Windows操作系統(tǒng)對(duì)GPT磁盤的支持因?yàn)锽IOS無法識(shí)別GPT分區(qū)，所以BIOS下GPT磁盤不能用于啟動(dòng)操作系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)提供支持的情況下可用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。UEFI可同時(shí)識(shí)別MBR分區(qū)和GPT分區(qū)，因此UEFI下，MBR磁盤和GPT磁盤都可用于啟動(dòng)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。不過微軟限制，UEFI下使用Windows安裝程序安裝操作系統(tǒng)是只能將系統(tǒng)安裝在GPT磁盤中。下表列出了Windows各版本操作系統(tǒng)對(duì)GPT磁盤的支持程度：32位Windows對(duì)GPT分區(qū)支持情況64位Windo

5、ws對(duì)GPT分區(qū)支持情況UEFI及其優(yōu)勢(shì)UEFI是BIOS的一種升級(jí)替代方案。關(guān)于BIOS和UEFI二者的比較，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有很多相關(guān)的文章，這里不再贅述，僅從系統(tǒng)啟動(dòng)原理方面來做比較。UEFI之所以比BIOS強(qiáng)大，是因?yàn)閁EFI本身已經(jīng)相當(dāng)于一個(gè)微型操作系統(tǒng)，其帶來的便利之處在于：首先，UEFI已具備文件系統(tǒng)的支持，它能夠直接讀取FAT分區(qū)中的文件；什么是文件系統(tǒng)？簡單說，文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)組織管理文件的一種方法，直白點(diǎn)說就是把硬盤上的數(shù)據(jù)以文件的形式呈現(xiàn)給用戶。Fat32、NTFS都是常見的文件系統(tǒng)類型。其次，可開發(fā)出直接在UEFI下運(yùn)行的應(yīng)用程序，這類程序文件通常以efi結(jié)尾。既然UEFI

6、可以直接識(shí)別FAT分區(qū)中的文件，又有可直接在其中運(yùn)行的應(yīng)用程序。那么完全可以將Windows安裝程序做成efi類型應(yīng)用程序，然后把它放到任意fat分區(qū)中直接運(yùn)行即可，如此一來安裝Windows操作系統(tǒng)這件過去看上去稍微有點(diǎn)復(fù)雜的事情突然就變非常簡單了，就像在Windows下打開QQ一樣簡單。而事實(shí)上，也就是這么一回事。要知道，這些都是BIOS做不到的。因?yàn)锽IOS下啟動(dòng)操作系統(tǒng)之前，必須從硬盤上指定扇區(qū)讀取系統(tǒng)啟動(dòng)代碼（包含在主引導(dǎo)記錄中），然后從活動(dòng)分區(qū)中引導(dǎo)啟動(dòng)操作系統(tǒng)。對(duì)扇區(qū)的操作遠(yuǎn)比不上對(duì)分區(qū)中文件的操作更直觀更簡單，所以在BIOS下引導(dǎo)安裝Windows操作系統(tǒng)，我們不得不使用一些工具對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置以達(dá)到啟動(dòng)要求。而在UEFI下，這些統(tǒng)統(tǒng)都不需要，不再需要主引導(dǎo)記錄，不再需要活動(dòng)分區(qū)，不