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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(gè)ROM芯片上的程序,保存著(zhù)計算機最重要的基本輸入輸出的程序、

開(kāi)機自檢程序和系統自啟動(dòng)程序,可從CMOS中讀寫(xiě)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(chēng)為L(cháng)egacy BIOS(傳統BIOS)。

BIOS功能:

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

2.引導操作系統:硬件自檢成功后(硬盤(pán)已經(jīng)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(jìn)入操作系統啟動(dòng)過(guò)程。

3.CMOS設置程序:在開(kāi)機自檢中,按下進(jìn)入CMOS設置的快捷鍵,則進(jìn)入CMOS設置。設置結束后,若進(jìn)行保存操作,則更新后的硬件信息

會(huì )存入CMOS中并重新進(jìn)行自檢,否則繼續完成本次自檢后續的過(guò)程。

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

的作用。

BIOS芯片發(fā)展:

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

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

(One Time Programming ROM,OTP-ROM).

3.EPROM(可擦寫(xiě)可編程只讀存儲器),即Erasable Programmable Read-Only Memory。它的特點(diǎn)是具有可擦寫(xiě)功能,擦寫(xiě)后即可進(jìn)行

再編程,但缺點(diǎn)是擦除需要使用紫外線(xiàn)照射一定的時(shí)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(yōu)點(diǎn)是可直接用電信號

擦除,也可以用電信號寫(xiě)入。刷新程序控制擦除和編程電壓,可一次只擦出一個(gè)字節且擦除與寫(xiě)同時(shí)進(jìn)行,速度慢。

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

便于BIOS程序升級,最易受到CIH類(lèi)病毒感染。NOR Flash應用于小容量的BIOS芯片;NAND Flash應用于大容量的SSD U盤(pán)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(shù),屬于數字電路的范疇。

為了避免亂制造新詞造成混亂,人們干脆將采用該技術(shù)制程和生產(chǎn)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(gè)采用CMOS技術(shù)的芯片,所以這個(gè)芯片直接就叫做CMOS芯片,它是個(gè)隨機存儲器RAM芯片,所以CMOS芯片指的是一個(gè)采用

CMOS技術(shù)來(lái)保存數據的存儲器。

CMOS設置信息:保存于CMOS芯片中電腦硬件配置信息和其他一些有關(guān)信息,例如系統時(shí)間、日期、硬盤(pán)參數與計算機啟動(dòng)順序配置信息等。

傳統上CMOS芯片是RAM而非NvRAM,因此需要通過(guò)一個(gè)3.3V的鋰電池來(lái)供電,而這個(gè)電池同時(shí)為主板的實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器RTC(Real Time Clock)

供電;而目前UEFI BIOS的主板已經(jīng)開(kāi)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(méi)電了,這些設置依然不會(huì )

丟失,而唯一丟失的就是RTC寄存器中存儲的時(shí)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(jìn)行設置和修改,CMOS的設置程序是BIOS程序的功能之一,而B(niǎo)IOS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(jìn)行設置。

但這種準確的闡述顯得非常長(cháng),也有些拗口。于是干脆就把它簡(jiǎn)單稱(chēng)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B(niǎo)IOS根本沒(méi)有設置這一說(shuō),它本身只是一個(gè)程序,實(shí)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(wù)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(dòng)前在所有平臺上一致的正確的啟動(dòng)服務(wù),被看做是有近20年歷史的BIOS的繼任者。

為推廣EFI,intel聯(lián)合業(yè)界多家著(zhù)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(fā)展起來(lái)的,其所有者已不再是intel,而是UEFI Forum。

目前也被稱(chēng)為UEFI BIOS。

CSM(Compatibility Support Modele),兼容性支持模塊是UEFI BIOS中Boot選項里的一個(gè)子項,CSM開(kāi)啟后UEFI BIOS可以同時(shí)支持

UEFI BIOS和Legacy BIOS啟動(dòng)。若需要啟用傳統MBR磁盤(pán)設備,則必須開(kāi)啟CSM;關(guān)閉CSM則表示純UEFI磁盤(pán)啟動(dòng)。

Secure Boot(安全啟動(dòng)),它僅適用于純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(kāi)的,

CSM是默認關(guān)閉的,這也導致了電腦不能啟動(dòng)不完全支持UEFI BIOS的磁盤(pán)設置;要使得電腦啟動(dòng)不完全支持UEFI BIOS的磁盤(pán)設備,

就必須關(guān)閉Secure Boot并打開(kāi)CSM。

32位和64位UEFI BIOS區別:

32位UEFI固件只能啟動(dòng)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(dòng)64位支持由EFI引導的操作系統(64位Windows 10支持EFI引導)。

硬盤(pán)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能使用大于2.2T的硬盤(pán),MBR不行,最大支持2.19T.

2.GPT可以支持無(wú)限個(gè)分區,微軟目前的限定是128個(gè)。MBR最多4個(gè)主分區,超過(guò)4個(gè)再分區只能通過(guò)邏輯分區。

3.GPT分區磁盤(pán)有備份分區表來(lái)提高分區數據結構的完整性。

組合方式:Legacy BIOS MBR ;UEFI BIOS GPT

進(jìn)入BIOS方式:

不同的BIOS有不同的進(jìn)入方法,通常會(huì )在開(kāi)機畫(huà)面有提示。

ESC F1 F2 DEL

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