UEFI 引导与 BIOS 引导在原理上有什么区别？

摘要

其实UEFI 引导与 BIOS 引导在原理上区别总结下来就是：BIOS把MBR读出来交给CPU执行，做MBR做想做的事。UEFI是查找磁盘里的\efi\boot\bootx64.efi文件，启动这个可执行程序，让这程序做想做的事。直接好处除了开机快点外，最重要的是装系统超级方便了。把微软爸爸的系统镜像解压到U盘就能装机去了，不用再各种启动盘制作工具艹U盘的MBR（那些年战XP战各种主板兼容回忆起来真的一脸血）。

• BIOS 启动流程

• UEFI 启动流程

• 总结

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前几天明月给自己制作了一个 Win PE 引导优盘（可参考【体验最好的 windows PE 是什么？』一文），很多人可能不是很理解 UEFI 和 BIOS 引导在原理上的区别是什么，今天就收集整理出来分享给大家。算是一次科普知识分享吧。

其实 UEFI 引导与 BIOS 引导在原理上区别总结下来就是：BIOS 把 MBR 读出来交给 CPU 执行，做 MBR 做想做的事。UEFI 是查找磁盘里的\efi\boot\bootx64.efi 文件，启动这个可执行程序，让这程序做想做的事。直接好处除了开机快点外，最重要的是装系统超级方便了。把微软爸爸的系统镜像解压到 U 盘就能装机去了，不用再各种启动盘制作工具艹 U 盘的 MBR（那些年战 XP 战各种主板兼容回忆起来真的一脸血）。

先从启动流程上看区别在哪里？

BIOS 启动流程

• 系统开机 - 上电自检（Power On Self Test 或 POST）。

• POST 过后初始化用于启动的硬件（磁盘、键盘控制器等）。

• BIOS 会运行 BIOS 磁盘启动顺序中第一个磁盘的首 440bytes（MBR 启动代码区域）内的代码。

• 启动引导代码从 BIOS 获得控制权，然后引导启动下一阶段的代码（如果有的话）（一般是系统的启动引导代码）。

• 再次被启动的代码（二阶段代码）（即启动引导）会查阅支持和配置文件。

• 根据配置文件中的信息，启动引导程序会将内核和 initramfs 文件载入系统的 RAM 中，然后开始启动内核。

UEFI 启动流程

• 系统开机 - 上电自检（Power On Self Test 或 POST）。

• UEFI 固件被加载，并由它初始化启动要用的硬件。

• 固件读取其引导管理器以确定从何处（比如，从哪个硬盘及分区）加载哪个 UEFI 应用。

• 固件按照引导管理器中的启动项目，加载 UEFI 应用。

• 已启动的 UEFI 应用还可以启动其他应用（对应于 UEFI shell 或 rEFInd 之类的引导管理器的情况）或者

• 启动内核及 initramfs（对应于 GRUB 之类引导器的情况），这取决于 UEFI 应用的配置。

总结

区别其实很简单，传统 BIOS，我们也称之为 legacy bios，他的引导方式很简单，就是上电自检后，跑完 POST，干完一大堆活以后，会去读取启动设备的 0 磁道 1 扇区 上面的前 512 字节（MBR）的数据。这就是我们常说的启动扇区，boot sector，BIOS 会看最后两个字节是不是 55 AA，如果是就用一条 jmp 指令跳过去就是了

而 UEFI 引导则是基于文件系统的，理论上没有 MBR 这样的东西（当然，实际上为了兼容性等等一大堆问题，可能磁盘上还是会有个 MBR）。boot 的时候，加载启动设备上面的 uefi loader，换句话说，uefi loader 是一个永远也不会返回的 UEFI APP 就是了。

本文最后更新于2019年7月6日，已超过 1 年没有更新，如果文章内容或图片资源链接失效和错位的，请留言反馈，我们会及时处理，谢谢！