UEFI啓動與Legacy啓動方式

BIOS

Basic Input Output System，基本輸入輸出系統
是一組固化到主板ROM芯片上的程序，保存着計算機的基本輸入輸出程序、開機自檢程序和系統自啓動程序。主要功能是爲計算機提供最底層的、最直接的硬控制。BIOS設置中，有兩種讓進入系統的方法，分別是UEFI和Legacy

UEFI BIOS

Unified Extensible Firmware Interface：統一的可擴展固件接口
是一種新的電腦規格，進入系統前沒有自檢，用來定義操作系統與系統固件之間的軟件界面，出現這種技術的主要作用主要就是爲了實現開機快的效果。

Legacy BIOS（UEFI 推出後，原來的BIOS 就叫Legacy）

傳統BIOS，有開機自檢。Legacy模式下安裝的系統，只能在legacy模式下進系統。傳統BIOS讀取磁盤，每次只能讀64KB，非常低效，而UEFI每次可以讀1MB，載入更快。

兩種啓動模式的區別

• Legacy用的是8086彙編，UEFI 99%以上用C

• UEFI固件是64位的操作系統，Legacy是16位

• Legacy直接針對底層硬件細節，UEFI通過Firmware-OS Interface、Boot Services、Runtime Services爲操作系統和引導器屏蔽了底層硬件的細節

• 硬盤啓動實質的不同：Legacy模式是BIOS先將硬盤第一個扇區的啓動代碼和分區表讀出來運行；而UEFI模式是尋找FAT分區上的\efi\boot\bootx64.efi文件來運行。UEFI模式通常會搭配GPT分區，但也一樣支持MBR

• UEFI之所以比BIOS強大，是因爲UEFI本身已經相當於一個微型操作系統，其帶來的便利之處在於能夠直接讀取FAT分區中的文件，所以可開發出直接在UEFI下運行的應用程序，這類程序文件通常以efi結尾

MBR、GPT分區格式的硬盤結構

MBR(Master Boot Record，主分區引導記錄)：爲了計算機便於訪問硬盤，硬盤上的空間被劃分成許多區塊（sectors，扇區），然後給每個區塊分配一個地址，稱爲邏輯塊地址（LBA）。

• MBR磁盤的第一個扇區保存着啓動代碼(446Bytes)和硬盤分區表(64Bytes)
• 啓動代碼的作用是指引計算機從活動分區引導啓動操作系統（BIOS下啓動操作系統的方式）
• 分區表的作用是記錄硬盤的分區信息。在MBR中，分區表的大小是固定的，一共可容納4個主分區信息,每一個都記錄區段的開始與結束柱面號碼。擴展分區最多有一個，其使用額外的扇區來記錄分區信息
• 在MBR分區表中邏輯塊地址採用32位二進制數表示，共可表示2^32個邏輯塊地址。若一個扇區大小爲512字節，那麼硬盤最大分區容量僅爲2TB
  

GPT(Globally Unique Identifier Partition Table，也叫做GUID分區表)：由於硬盤容量的急速增長，MBR的2.2T容量難以滿足要求，UEFI BIOS的推廣爲GPT的實現打下了技術基礎

• 在GTP磁盤的第一個數據塊中也有一個與MBR類似的標記，叫做PMBR。當使用不支持GPT的分區工具時，整個硬盤將顯示爲一個受保護的分區，以防止分區表及硬盤數據遭到破壞。UEFI並不從PMBR中獲取GPT磁盤的分區信息，它有自己的分區表，即GPT分區表。
• GPT的分區方案之所以比MBR更先進，是因爲在GPT分區表頭中可自定義分區數量的最大值，也就是說GPT分區表的大小不是固定的。在Windows中微軟設定GPT磁盤最大的分區數量爲128個。此外，GPT分區方案在硬盤的末端還有一個備份分區表，保證了分區信息不容易丟失。

參考：https://www.zhihu.com/search? q=gpt%E5%92%8Cmbr&utm_content=search_suggestion&type=content
https://blog.csdn.net/qq_24965035/article/details/51659697