电脑引导那些事（1）--BIOS,UEFI,MBR,GPT都是些啥？

前言

根据我4年装系统、从不过夜的经验，对现在电脑的引导认识，尤其是新买的电脑，基本都是UEFI主板，我认为这篇文章有写的必要，也总结我在其中的一些经验。鉴于本人非专业人士，难免有错误，望大家指出。
随着电脑的发展，引导方式变得跟以前不太一样，出现很多问题，比如我这windows8怎么不能装成win7，我的windows怎么不能破解，ghost怎么装不了。。。。。。这些我之后的文章会详解，首先要打点基础。

看完本篇文章，你将能够大致了解电脑的引导过程，初步发现问题的所在能够对症下药。下面是本篇的内容概要：

• BIOS,UEFI,MBR,GPT等名词的概念
• 现代电脑的引导方式
• Windows,Linux的引导

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BIOS,UEFI,MBR,GPT等名词的概念

电脑里面有主板，大家都知道吧，不知道别看了，先去了解电脑的构成。
根据 百度百科BIOS介绍 百度百科UEFI介绍 百度百科MBR介绍 百度百科GPT介绍
我们可以知道较为严谨的概念：

• BIOS:是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。
• UEFI:全称“统一的可扩展固件接口”(Unified Extensible Firmware Interface)， 是一种详细描述类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境，加载到一种操作系统上。
• MBR:即主引导记录，是对IBM兼容机的硬盘或者可移动磁盘分区时，在驱动器最前端的一段引导扇区。MBR描述了逻辑分区的信息，包含文件系统以及组织方式。此外，MBR还包含计算机在启动的第二阶段加载操作系统的可执行代码或连接每个分区的引导记录（VBR）。这个MBR代码通常被称为引导程序。
• GPT:是GUID磁碟分割表（GUIDPartition Table）的缩写，是一个实体硬盘的分区表的结构布局的标准。它是可扩展固件接口（EFI）标准（被Intel用于替代个人计算机的BIOS）的一部分，被用于替代BIOS系统中的一32bits来存储逻辑块地址和大小信息的主开机纪录（MBR）分区表。

但是，巴拉巴拉这么多，普通人怎么可能看得懂，我们只需要知道：

Created with Raphaël 2.1.0 电脑开机 进入主板BIOS或者UEFI 读取硬盘MBR或者GPT记录 进入相应分区引导 进入下一层引导

这是电脑引导的大致过程，我们可以知道，BIOS和UEFI是一个层次的东西，MBR和GPT是一个层次的东西。

BIOS和UEFI

BIOS和UEFI都是主板上的程序。以前的电脑用的都是BIOS，现在的新电脑主板都是UEFI。但是有的主板可以开启Legacy support，这样就兼容了传统的BIOS。有的主板甚至可以关闭UEFI模式，这样直接切换到BIOS模式，就和以前的电脑一样了。
那么UEFI和BIOS有什么区别呢，这里可以参考UEFI与BIOS的区别 ，总之新出的UEFI更快速，更强大。

比如：Win8的快速启动，只能在UEFI模式下启动，传统BIOS就用不了。

EFI和UEFI是什么关系：(参考百度知道)

EFI是UEFI的前身。通俗地说，EFI相当于1.0版，UEFI是2.0版。
苹果电脑很早就使用EFI BIOS了。对于PC来说，一般都是UEFI的BIOS。

MBR和GPT

我们知道硬盘里面可以用很多分区，这些分区又有不同大小，这些信息记录在哪呢，就记录在MBR或者GPT里。
硬盘主引导记录MBR是传统硬盘的分区表格式，GPT是新的分区表格式。
他们的位置在硬盘的开头扇区，不在我们可以看到的分区里面。他们所占空间都很小，详见：Windows GPT磁盘GUID结构详解 。
对于这两种格式，引导方式截然不同。
MBR里面存放着电脑需要从哪个系统启动的信息，电脑便会自动转到系统所在的分区，继续执行该分区里的引导。
对于GPT，电脑会找到硬盘里第一个FAT格式 (比如：FAT32格式) 的主分区，默认该分区为引导所在位置。而且电脑会读取分区里面的固定的引导文件。
（FAT分区）：\efi\boot\bootia32.efi（IA32构架的启动文件）
或者
（FAT分区）：\efi\boot\bootx64.efi（X64构架的启动文件）
前面是32位电脑的启动文件，后面是64位电脑的启动文件。根据文件指向，继续引导相应的系统。
参考UEFI启动视频详解：启动分析+N项操作实例，赶紧学习，不要落伍啦，该给自己充电啦

那么GPT比MBR好在哪？我大致总结一下

• MBR最大只支持2TB的硬盘，GPT没有此限制
• MBR最大支持4个主分区，要想分更多分区，需要使用逻辑分区，而windows支持GPT最大128个主分区
• GPT的引导更加透明、可控，并且更强大

关于主分区和逻辑分区，可以参考： MBR和主引导扇区主分区、扩展分区、逻辑分区活动分区、系统分区、启动分区、引导分区
值得注意引导分区只能是主分区，而不能是逻辑分区。

提示：

• 很多UEFI主板上可以设置uefi引导项，所以引导除了写在硬盘上，还可以保存在主板上。我的笔记本戴尔15R-7520就是这样。

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电脑引导方式

通常来说可以有

• BIOS+MBR
• UEFI+GPT

但是由于UEFI兼容传统的BIOS所以出现了

• UEFI+MBR

所以很多人把硬盘格了，换成MBR引导，主板设置不变就可以成功安装系统。
但是BIOS就不能支持GPT的分区表格式的硬盘。

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Windows,Linux的引导

通常来说电脑引导是这样

Created with Raphaël 2.1.0 电脑开机 UEFI主板？ 进入UEFI 读取硬盘GPT 进入FAT分区读取efi引导文件 windows？ windows7读取BCD文件 启动windows 启动GRUB 启动linux 进入BIOS 读取硬盘MBR 进入分区引导 yes no yes no

• 对于电脑的引导实际要比图上复杂，本图为大致流程图。并且电脑启动没有图上的UEFI主板的判断和windows的判断，本图把几种情况放在一起。
• bcd文件是windows7的引导配置文件，里面可以添加多个win系统的引导,winXP下不同，详见百度百科bootmgr
• 对于linux，比如centos，ubuntu等通常是使用grub引导。