UEFI BIOS系统的开机流程
uefi启动原理过程
uefi启动原理过程【原创版】目录1.UEFI 启动原理概述2.UEFI 启动过程详解3.UEFI 启动的优势与传统 BIOS 对比4.UEFI 启动的应用场景正文一、UEFI 启动原理概述UEFI（Unified Extensible Firmware Interface，统一可扩展固件接口）是一种基于 x86 架构的 PC 系统启动方式，是传统 BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）的升级版。
UEFI 启动方式相较于传统 BIOS 具有更强大的功能和更便捷的操作，因此在近两年的电脑中，绝大多数都是采用 UEFI 主板。
二、UEFI 启动过程详解1.初始化：当电脑打开，CPU 会自行重置为初始状态，准备运作。
此时，UEFI BIOS（UEFI 基本输入输出系统）会从主板上的 EEPROM（电气可抹除暨可程式化唯读记忆体）中读取系统设置信息，进行初始化。
2.寻找启动设备：UEFI BIOS 会从 EEPROM 中读取启动顺序，按照设定的顺序查找可用的启动设备。
一般来说，优先查找 UEFI 启动盘，然后是传统 MBR（Master Boot Record，主引导记录）分区。
3.加载启动设备：找到启动设备后，UEFI BIOS 会将启动设备的文件加载到内存中，准备执行启动程序。
如果是 UEFI 启动盘，则会加载 UEFI 启动程序；如果是传统 MBR 分区，则会加载 MBR 中的引导程序。
4.执行启动程序：加载完启动设备后，UEFI BIOS 会将控制权交给启动程序。
如果是 UEFI 启动盘，则启动程序会执行 UEFI 引导程序；如果是传统 MBR 分区，则启动程序会执行 MBR 中的引导程序。
5.启动操作系统：引导程序会将操作系统加载到内存中，并执行操作系统的启动程序，最终进入操作系统界面。
三、UEFI 启动的优势与传统 BIOS 对比1.更强大的功能：UEFI 具有操控所有硬件资源的能力，可以实现对硬件的统一管理。
UEFI启动流程
UEFI启动流程UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) 是一种用于计算机启动的接口标准。
相比传统的 BIOS (Basic Input/Output System) ，UEFI 提供了更加灵活和先进的启动方式。
本文将详细介绍 UEFI 启动的流程。
1.电源启动：当计算机接收到电源信号后，会首先进行电源自检，并加载供电电路、内存和一部分固化代码用于系统启动。
2.第一阶段UEFI启动：一旦电源自检完成，计算机会开始从UEFI存储设备（如硬盘、固态硬盘或USB驱动器）中加载UEFI固件。
固件会进行一些基本的系统设置和初始化，包括检测硬件配置、建立系统内存映射表等。
3. 第二阶段 UEFI 启动：在第一阶段启动完成后，计算机会加载UEFI 定义的启动管理器 (Boot Manager)。
启动管理器是一个可配置的程序，它可以在多个 UEFI 启动选项（如操作系统或其他启动负载）中进行选择。
启动管理器通常显示一个菜单，用户可以选择需要启动的操作系统或其他加载项。
4. 操纵系统启动：一旦用户选择了一个启动选项，启动管理器会将控制权转交给操作系统负责加载的程序。
这通常是位于硬盘上的引导程序，如 Windows 的 Bootmgr 或 Linux 的 GRUB。
5. 操作系统启动：引导程序会加载操作系统内核文件（如 Windows的 ntoskrnl.exe 或 Linux 的 vmlinuz）到内存中，并将控制权转交给操作系统内核。
操作系统内核会初始化硬件设备，加载驱动程序，并执行一些其他的系统初始化任务。
6. 启动完成：一旦操作系统内核完成初始化过程，它会启动 init进程（Linux）或 smss.exe 进程（Windows）。
这些进程负责初始化其他系统服务和用户空间进程。
一旦所有的初始化过程完成，计算机便进入到操作系统的交互界面，等待用户的操作。
值得注意的是，在 UEFI 启动过程中，还有一些额外的功能和步骤可以被执行。
uefi引导模式的流程
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UEFI与BIOS开机流程及相关文件功能.doc
关于BIOS 与UEFI 开机流程及相关文件一、BIOS+MBR ：1、支持系统：WinXP 、Win2K 、Win2K3等 BIOS MBR （主引导记录） DPT（分区表） PDR （分区引导记录）NTLDR boot.ini2、支持系统：Vista 、Win7、Win8、Win8.1等 BIOS MBR （主引导记录） DPT （分区表） PDR （分区引导记录） Bootmgr.exe BCD二、UEFI+GPT：1、支持系统：Win7 X64、Win8 X32、Win8 X64等 主板固件内的UEFI 初始化程序 加载支持UEFI 的启动文件2、各种介质下UEFI 启动文件位置及方式：1）、光盘介质： 光盘根目录\EFI\boot\bootx64.efi 或bootia32.efi 根目录\EFI\Microsoft\boot\BCD2）、移动磁盘：移动磁盘根目录\EFI\boot\bootx64.efi或bootia32.efi 根目录\EFI\Microsoft\boot\BCD3）、本地磁盘：A：ESP分区：a、通过计算机默认引导文件bootx64.efi或bootia32.efiESP分区的根目录\ EFI\boot\bootx64.efi或bootia32.efi 根目录\EFI\Microsoft\boot\BCDb、通过Windows默认引导文件（即：Windows Boot Manager菜单项）bootmgfw.efiESP分区的根目录\ EFI\boot\bootmgfw.efi 根目录\EFI\Microsoft\boot\BCDB：FAT分区a、通过计算机默认引导文件bootx64.efi或bootia32.efiFAT分区的根目录\ EFI\boot\bootx64.efi或bootia32.efi 根目录\EFI\Microsoft\boot\BCDb、通过Windows默认引导文件（即：Windows Boot Manager菜单项）bootmgfw.efiFAT分区的根目录\ EFI\boot\bootmgfw.efi 根目录\EFI\Microsoft\boot\BCD注：Windows Boot Manager菜单项处于主板固件UEFI初始化后加载的启动选择菜单，是可在主板NVRAM的可擦写Flash中设置，或由bootbcd.exe命令行创建如：bootbcd c:\windows /l zh-cn，选中此项将直接加载指向的bootmgfw.efi文件进行启动Windows内核。
uefi启动原理
uefi启动原理
UEFI（Unified Extensible Firmware Interface，统一可扩展固件接口）是一种由Intel主导开发并取代传统BIOS的新一代固件接口标准。
UEFI采用模块化设计，并基于CPU的保护模式运行，相比于BIOS在功能和性能上有了很大的提升。
UEFI启动过程可以分为以下几个步骤：
1. 加电自检（Power-On Self Test，POST）：计算机加电后，UEFI固件会进行自我检测，确保硬件设备正常工作。
此阶段主要包括检测内存、CPU、显卡、存储设备等。
2. 初始化UEFI环境：UEFI固件会初始化基本的硬件设备和系统资源，包括设置时钟、内存分配、初始化图形模式等。
3. 加载操作系统：UEFI固件会检测系统中的可启动设备，如硬盘、光驱、USB设备等。
它会根据设备中的启动程序（Boot Loader）来选择要启动的操作系统。
4. UEFI启动器：在操作系统启动前，UEFI固件会加载UEFI 启动器（Boot Manager），它负责解析启动选项和启动引导程序。
5. 启动引导程序：根据用户选择的启动选项，UEFI启动器会加载相应的启动引导程序，如GRUB或Windows Boot Manager。
启动引导程序会加载操作系统的核心文件，并将控制权交给操作系统。
UEFI启动利用了固件中的引导管理器和启动引导程序来管理和加载操作系统，相比传统的BIOS方式，UEFI启动具有更强的灵活性和可扩展性。
此外，UEFI还支持GUID分区表（GPT）和大容量硬盘等新技术，提供了更好的兼容性和性能表现。
了解电脑的BIOS和UEFI固件设置和启动过程
了解电脑的BIOS和UEFI固件设置和启动过程了解电脑的 BIOS 和 UEFI 固件设置和启动过程电脑的 BIOS （基本输入/输出系统）和 UEFI （统一可扩展固件接口）是计算机系统中两个重要的固件，它们扮演着系统启动和硬件设置的关键角色。
本文将探讨 BIOS 和 UEFI 的定义、功能以及它们在计算机启动过程中的作用。
一、了解 BIOSBIOS 是计算机启动阶段的固件，它存在于计算机的主板上。
主要功能包括：1. POST (Power-On Self-Test，自检)：这是电脑启动时 BIOS 所进行的自检程序，用来检查硬件设备是否正常，并保证计算机能够正常启动。
2. 系统引导程序：BIOS 会定位并启动存储设备上的引导扇区，以引导操作系统的加载。
3. 硬件设置：BIOS 提供用户访问设置硬件的界面，例如调整系统时间、配置启动顺序、设定 CPU 频率等。
二、了解 UEFIUEFI 是一种新一代的固件接口，逐渐取代传统的 BIOS。
UEFI 拥有许多 BIOS 不具备的优点，包括：1. 图形界面：UEFI 提供了基于图形的用户界面，更易于操作和配置。
2. 安全性：UEFI 支持 Secure Boot，可以防止恶意软件在启动过程中加载。
3. 容量限制解除：传统 BIOS 的存储容量有限制，而 UEFI 可以处理更大的固件和硬盘容量。
4. 快速启动：UEFI 启动时间更短，可以提高计算机的启动速度。
三、BIOS 和 UEFI 的启动过程1. 开机自检：无论是 BIOS 还是 UEFI，在开机时都会执行自检程序，检查硬件的工作状态。
2. 引导设备选择：启动过程中 BIOS 或 UEFI 会检测可引导设备，用户可以通过设置改变启动顺序。
3. 引导加载程序：BIOS 找到可引导设备后，会加载该设备上的引导扇区，然后将控制权移交给引导加载程序。
而 UEFI 使用 GPT（GUID 分区表）来确定引导设备和分区，并加载 EFI（Extensible Firmware Interface）可执行文件。
uefi运行流程
UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）是一种取代传统BIOS的固件接口标准。
下面是UEFI的运行流程：1. 上电初始化：当计算机上电时，CPU首先执行自检（POST）和初始化硬件。
UEFI固件会被加载到内存中。
2. Pre-EFI Initialization：UEFI固件初始化自身，并设置根据硬件需求加载相应的驱动程序。
3. UEFI固件界面：加载完驱动程序后，UEFI固件会显示出一个可视化的用户界面，通常称为“UEFI Setup”或“BIOS Setup”。
在这里，用户可以配置硬件选项、调整启动顺序等。
4. 启动设备选择：在UEFI设置中，用户可以选择首次启动设备。
UEFI支持多种启动设备，如硬盘、光驱、USB设备等。
5. 启动加载：UEFI会尝试从用户选择的启动设备中加载操作系统引导程序。
UEFI可以识别并加载具有EFI执行文件格式（EFI executable file format）的引导程序。
6. 内存映射和驱动加载：UEFI将系统内存划分为不同的区域，并对硬件驱动程序和操作系统进行装载。
此过程会将运行控制权传递给引导程序。
7. 引导操作系统：引导程序（如GRUB或Windows Boot Manager）被加载，并负责启动操作系统的加载。
8. 操作系统启动：引导程序将控制权传递给操作系统内核，操作系统开始自己的启动流程。
UEFI相较于传统的BIOS，具有更快的启动速度、更丰富的功能和更好的可扩展性。
UEFI还支持安全启动（Secure Boot）等安全功能，以保护系统免受恶意软件的攻击。
以上是UEFI 的基本运行流程，具体实现可能因计算机系统和固件版本而有所不同。
uefi启动原理过程
uefi启动原理过程
UEFI（统一固件接口）是一种新一代计算机启动方式，取代了传统的BIOS（基本输入/输出系统）。
下面是UEFI启动的原理和过程：
1. 开机自检（Power-On Self Test，POST）：当计算机开机时，首先进行自检，检查硬件设备是否正常运行。
这包括检测CPU、内存、硬盘等硬件部件。
2. UEFI固件初始化：自检完成后，计算机会加载和初始化UEFI 固件，UEFI固件是存储在主板上的一段软件代码，它负责控制计算机的启动过程。
3. UEFI固件设置：计算机启动时，可以通过UEFI固件设置界面对各种系统设置进行配置。
这包括启动顺序、时间设置、安全设置等。
4. 启动设备检测和选择：UEFI固件会扫描计算机上连接的所有设备，包括硬盘、光驱、USB设备等。
它会读取每个设备上的启动记录（Boot Loader）。
5. Boot Loader加载：UEFI固件会根据启动设备上的启动记录，选择合适的Boot Loader进行加载。
Boot Loader是一个小型程序，负责加载操作系统的核心部分。
6. 操作系统加载：一旦Boot Loader加载完成，控制权会交给操作系统。
操作系统的核心文件（例如Windows的ntoskrnl.exe）会被加载到内存中，并开始执行操作系统的初始化过程。
总的来说，UEFI启动相对于传统的BIOS方式，有许多优势。
UEFI 固件负责控制整个启动过程，提供更丰富的系统设置选项，支持更大容量的硬盘和更快的启动速度，同时还支持图形界面和鼠标控制，使用户更加友好和便捷地进行操作系统的启动和设置。
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UEFI BIOS系統的開機流程
同樣是進行電腦系統的開機，由於UEFI BIOS是遵循UEFI論壇的規範定義下開發的，所以UEFI的開機流程會像下圖一般：
1. SEC階段：
SEC（安全性）階段其主要的特色為「cache as RAM」，即處理器的快取當成記憶體。
由於C語言需要使用堆疊，在這個階段的系統記憶體尚未被初始化，在沒有記憶體可用的情況下，便把處理器的快取當成記憶體來使用，在主記憶體被初始化之前來進行預先驗證CPU／晶片組及主機板。
因為這時侯沒有快取，會導致處理器的效能變得較差，所以在記憶體初始化完畢之前，SEC和PEI階段的程式碼越簡短，越能減少這個副作用。
2. PEI階段：
和傳統BIOS的初始化階段類似，PEI（EFI前初始化）階段是用以喚醒CPU及記憶體初始化。
這時候只起始了一小部分的記憶體。
同時，晶片組和主機板也開始初始化。
接下來的服務程式會確定CPU晶片組被正確的初始化，在此時，EFI 驅動程式派送器將載入EFI驅動程式記憶體，進入了起始所有記憶體的DXE階段（驅動程式執行環境）。
3. DXE階段：
DXE的主要功能在於溝通EFI驅動程式及硬體。
也就是說此階段所有的記憶體、CPU（在此是指實體兩個或以上的非核心數目，也就是雙CPU插槽處理器甚至是四CPU插槽處理器）、PCI、USB、SATA和Shell都會被初始化。
4. BDS階段：
在BDS（開機設備選擇）這個階段，使用者就可以自開機管理者程式頁面，選擇要從哪個偵測到的開機設備來啟動。
5. TSL階段：
然後進入TSL（短暫系統載入）階段，由作業系統接手開機。
除此之外，也可以在BDS階段選擇UEFI Shell，讓系統進入簡單的命令列，進行基本診斷和維護。
傳統BIOS哪裡不好？
在繼續探討何謂UEFI BIOS之前，先來看看傳統BIOS有哪些問題，讓Intel決心帶頭推出UEFI BIOS。
1. 過時的16位元模式
在x86系列CPU進入32位元的時代，為了相容性考量，當時最新的80386 CPU 保留了16位元的執行方式，即真實模式（real mode）。
在後來多次的CPU改朝換代中都保留了這種執行方式，甚至在含有EM64T的Xeon系列CPU中，供電到CPU啟動時仍然會切換到16位元的真實模式下執行。
也就是說，雖然各大BIOS廠商為了配合潮流演進，將許多新功能新元素添加到產品中，但BIOS在本質上沒有任何改變。
迫使Intel在開發更新的CPU時，都必須加進會使效能大大降低的相容模式。
2. 只有1MB定址空間
各位如果有注意傳統BIOS開機，在POST完畢後螢幕上打出的系統摘要表，會發現記憶體欄位標示著「Base Memory=640KB」。
加上前一篇提到的384KB UMA（這裡的記憶體不會列入Base Memory），就是所謂1MB可定址記憶體空間。
會造成這項限制，主要還是真實模式的副作用。
16位元的CPU，其定址能力為20條定址線所能處理的2^20位元組（Bytes），也就是1024千位元組（KB）。
換句話說，在進入OS之前的開機階段，即使安裝了高達4GB的記憶體，絕大部分都無法使用。
3. 組合語言難維護
假設某天你買了一張高階工作站主機板，再裝上一張SCSI或SAS的磁碟陣列卡，竟然發現安裝後你的主機板開機開不下去，然後顯示「Not enough space to copy PCI option ROM」或「Option ROM memory space exhausted」警告字串。
然後本來你那雀躍快樂的心情消失了，取而代之的是「歸LP火」熊熊燃燒著。
當你打電話給陣列卡商，電話那頭的死公務員聲音說著：「你要不要問問主機板廠有沒有新的BIOS？」。
好不容易找上主機板廠商客服問：「你們有沒有辦法解決？」然後，你和主機板BIOS工程師之間的攻防就此展開。
對板卡廠的BIOS工程師而言，除非剛好有下單下很大的客戶遇到類似相關問題，否則很有可能就是不了了之。
你只好趁購買七天內退掉那張陣列卡，不然就是再找一張可以正常搭配的主機板。
由於傳統BIOS是用組合語言編寫的，而軟體界早就已經是C/C++高階語言甚至是.NET滿天飛，為了相對難找的人才（組合語言高手相對少，要BIOS真正寫得好的更是少數）來減緩新產品上市的速度，不管是消費者或廠商都無法接受。
此時UEFI BIOS標準化和模組化的特徵，便可加速產品推出和減少debug的時間。
另外C語言寫的UEFI BIOS體積也會變大，連帶使儲存BIOS的EEPROM 需要擴增。
別忘了，這也是Intel的勢力範圍，如果EFI BIOS推廣成功，板卡廠就得多採購一顆晶片。
▲ 由於傳統BIOS的先天侷限，有時候磁碟陣列卡就是裝不上去。
4. 十年不變的程式碼
上述三大問題是以開發廠商的角度來觀察。
其他隱而不現的部分，則包含了功能的侷限性和對使用者不夠友善的操作介面。
對照現今的視窗介面作業系統，傳統BIOS以文字介面為主且充滿著火星文，加上除了單純的開機，作為仲介硬體初始化和作業系統的功能外實在陽春的可憐。
在開發Itanium CPU之際，業界大魔王Intel實在不想再受制於這些顧慮。
試想，既然這是一個新生的CPU架構，那系統韌體和作業系統之間的介面就順便一起重新定義。
並且這一次，Intel為了讓以後各種新的規格和技術可以快速導入，嚴格定義這個傳統BIOS接班人必須具有擴展彈性，而且採取標準化的韌體介面規範，以避免發生傳統BIOS的IBV程式碼更新太被動的問題。
業界之前盛傳一句話，如果Award BIOS當時（Intel Pentium處理器時代）沒有華碩，那肯定沒有後來功能齊全的BIOS程式編碼。
傳統BIOS靜態連結，缺乏遠見且疊床架屋，而幾乎全基於經驗和約定的見招拆招。
所以才有2000年開發出來所謂的EFI（Extensible Firmware Interface；可擴展韌體介面）技術作為工業標準規格，定義了一個驅動介面，用以溝通硬體／韌體和作業系統。