大數據時代,UEFI下安裝系統

UEFI 全稱統一的可擴展固定接口”(Unified Extensible Firmware Interface)所謂UEFI實際上就是Intel 當年提出的EFI。相比古老陳舊的BIOS系統,UEFI 擁有諸多優勢,這種接口用於操作系統自動從預啓動的操作環境,加載到一種操作系統上,從而使開機程序化繁爲簡,節省時間。

BIOS作爲電腦開機的最基本引導軟體,使用如今已有25年的歷史了。而在此刻PC的架構將迎來徹底的革新,BIOS的時代即將徹底終結下一代電腦啓動時間僅需數秒BIOS程序以16位彙編代碼、寄存器參數調用方式、靜態鏈接以及1MB以下內存固定編址的形式存在了十幾年,雖然各大BIOS廠商近年來努力得對其進行改進,加入了許多新元素到產品中,如ACPIUSB支持等,但BIOS的根本性質沒有得到任何改變,16位的運行工作環境是其最爲致命的缺點。BIOS發展到現在,用來存放BIOS程序的芯片最大不過2Mb,換成實際字節就是256KB,面對這個數值,即使你想爲BIOS編寫一些新的功能,BIOS芯片中也不會有足夠的空間讓你寫入。並且對於現代PC來說,BIOS需要很長的時間進行預熱檢測。這也是BIOS這十幾年來一直停滯不前的原因之一。

BIOS的最新替代品,UEFI將會電腦市場中佔有主導位置。

UEFI的發展史

EFI的出現第一次被正式提出,是在2000年的Intel春季IDFIntel Developer Forum)上,由Inetl提出的標準,經過幾次修訂,現在已經到了EFI 1.10版,而2.0版正由UEFI這個組織制定中(EFI也現稱爲UEFI)。從某個角度來講,Intel在當時推出EFI主要爲將來電腦固件能兼容於各種不同架構平臺佈局;例如EFI可運用在ItaniumPentium甚至XScale平臺上。最初,共同發展EFI的業者包括IntelAMI和臺灣業者Insyde,後來由於EFI確實具有足夠的前瞻性,產業間成立了UEFI(Unified EFI)論壇,共同開發適用於各平臺的PC固件標準。基本上,UEFI是基於原有的EFI 1.10爲基礎,正在進行UEFI 2.0的制定工作。

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對比採用傳統BIOS引導啓動方式,UEFI BIOS減少了BIOS自檢的步驟,節省了大量的時間,從而加快平臺的啓動。

MBR GPT

Legacy BIOS模式使用的是MBR來記錄分區,而UEFI BIOS模式使用的GPT來記錄分區。

MBR:主引導記錄(Master Boot Record,縮寫:MBR),又叫做主引導扇區,是計算機開機後訪問硬盤時所必須要讀取的首個扇區,它在硬盤上的三維地址爲(柱面,磁頭,扇區)=(001)。

MBR 的限制:

MBR 分區表中最多 4 個主分區或者 3 個主分區+1 個擴展分區:從主引導記錄的結構可以知道,它僅僅包含一個 64 個字節的硬盤分區表。由於每個分區信息需要 16 個字節,所以對於採用 MBR 型分區結構的硬盤,最多隻能識別 4 個主要分區(Primary partition)。

MBR 分區方案無法支持超過 2TB 容量的磁盤。因爲這一方案用 4 個字節存儲分區的總扇區數,最大能表示 2 32 次方的扇區個數,按每扇區 512 字節計算,每個分區最大不能超過 2TB 。磁盤容量超過 2TB 以後,分區的起始位置也就無法表示了。

GPT:全局唯一標識分區表(GUID Partition Table,縮寫:GPT)是一個實體硬盤的分區結構。GUID 分區表 (GPT) 是作爲 Extensible Firmware Interface (EFI) 計劃的一部分引入的。相對於 PC 常用的較舊的主引導記錄 (MBR) 分區方案,GPT 提供了更加靈活的磁盤分區機制。

GPT 使用 GUID 分區表 (GPT) 磁盤分區系統。GPT 磁盤提供了以下好處:

最多允許 128 個分區;主引導記錄 (MBR) 磁盤可以支持 4 個主分區和擴展分區內的 124 個附加分區。

允許大於 2 TB 的卷容量,而 2 TB MBR 磁盤的極限。

由於分區表提供了複製和循環冗餘校檢 (CRC) 保護,所以更加可靠。

能在所有基於 x64 平臺上用作存儲卷,包括運行 Windows XP Professional x64 Edition 的平臺。從 Windows Server 2003 SP1 開始,GPT 磁盤也可用作基於 x86 Windows 平臺上的存儲卷。

可用作基於 x64 Windows 7Windows Vista Windows Server 2008 版本上的引導卷。從 Windows Server 2003 SP1 開始,GPT 磁盤也可用作基於 Itanium 的系統上的引導卷。

目前UEFI啓動模式支持長64位系統,32位系統不被支持。在UEFI BIOS中,爲了兼容以前的操作系統,還提供了Legacy BIOS模式,以G480 BIOS爲例:

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在此模式下,傳統的MBR引導方式的系統,可以正常安裝系統,在安裝需要以GPT分區的系統時,就會提示無法安裝。


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此模式下,引導方式爲UEFI,與上一種模式相反。

目前,大家使用的機器可能都比較老,可能沒有UEFI模式,想要了解2種模式的不同之處,沒有辦法進行測試。不過我們可以使用VMware虛擬機進行測試,來彌補硬件的不足,從VMware 8.0開始,虛擬機已經開始支持UEFI了,只不過需要我們手動來改一下代碼(注意:緊支持64爲系統)。

VMware 8.09.0 10.0都測試過,沒有問題,cpu的虛擬化功能要開啓,否則不能建立64位系統,下面以9.0版本爲例講一下:

首先新建一個虛擬機創建一個新的虛擬機,很大家平時創建虛擬機的步驟是一樣的。

然後,打開虛擬機測存儲位置,找到,vmx文件。

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然後再此文件中添加一行代碼,firmware=”efi”到文件中,保存退出。(使用之前建好的64位系統也可以)

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開機後進入BIOS,就會發現裏邊的內容和之前不一樣了。(注意windows7系統可能會沒有變化,修改的代碼有時會被改回,firmware=”bios”,解決辦法就是關閉虛擬機,重新修改.vmx文件,以管理員身份運行就不會有問題了)i_f50.gif

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修改啓動順序時,就會發現都是啓動項裏都是EFI開頭的,這個模式下,無需修改任何參數,就可以像真機一樣使用U盤來安裝操作系統,不用再在把u盤做成虛擬機的硬盤了,直接可以引導。大家會發現,我這界面裏第一項是CentOS,這是因爲已經安裝好了操作系統,虛擬機會自動把EFI分區添加到啓動項裏,並識別硬盤中的操作系統。

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掛上系統鏡像,就可以安裝系統了。在分區的時候按照以往的自定義形式分區,就會發現無法進行下一步,系統會提示你沒有創建EFI分區(“You have not created a /boot/efi partition”)。

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這時,重新分區,建立一個efi分區,大小200MB就可以了,再小一點也沒關係,只要夠放啓動文件就OK了。213204789.jpg


如果是全新的硬盤直接下一步,就可以安裝了,系統會自動白硬盤改成GPT形式,如果是使用過的硬盤,可能就會出現sda必須修改GPT標籤(sda must have a GPT disk lable)213449338.jpg


這時候我們需要使用parted命令,來修改GPT標籤,fdisk命令已經無能爲力了。按“Ctrl+Alt+F2”進入命令行,輸入parted,如果有多塊硬盤,要用select來選擇硬盤,默認是sda,然後輸入mklabel gpt(改成傳統的MBR模式輸入mklabel msdos),然後輸入yes,就執行了,quit退出,如果有有分區,先全部刪除,在修改標籤。之後用快捷鍵返回圖形界面,先後退一下,在繼續進行安裝,否則系統還會提示要修改標籤。之後就和大家平時安裝的步驟一樣了。

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此外EFI該模式下,還提供了EFI shell,幫助大家用命令來排除問題。這個大家就自己研究吧。

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安裝windows系統時,也類似這樣操作,windows下一般只要全部分區都刪除掉,系統會自動創建EFi分區並修改標籤,當然也有例外的時候,這就需要我們手動去處理了。

此時我們需要按SHIFT+F10鍵進入CMD模式,使用DISKPART磁盤工具,將MBR分表區轉爲GPT模式,select disk 0,選擇0號磁盤,list disk,列出系統擁有的磁盤,list partition,列出磁盤上的分區,clean,清除磁盤,該命令會抹去磁盤上所有數據,convert gpt將磁盤從MBR轉換爲GPTConvert basic-將磁盤從動態轉換爲基本convert dynamic,將磁盤從基本轉換爲動態convert gpt將磁盤從MBR轉換爲GPTconvert mbr將磁盤從GPT轉換爲MBR

具體操作命令如下:

(注意,更改分區模式硬盤裏的數據會全部丟失,請提前備份好數據再進行此操作)

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操作完成,關閉此命令提示符窗口,繼續按照正常的方法安裝Windows系統即可。

以後使用UEFI模式引導的主板會越來越多,硬盤空間越來越大,像提供視頻類服務的公司,服務器很需要大於2TB的分區,UEFI+GPT的大數據時代已經來臨,大家都提前學習一下吧。j_0061.gif


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