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电脑是怎么开机的(x86)

本文基于b站上一个视频,介绍x86架构电脑的开机流程。主要讲解分区格式,引导程序等相关概念。

参考视频:(x86)电脑是怎么开机的

BIOS简介

BIOS是一种firmware(存储在主板芯片上的固件)。购买IBM-PC(一个老古董电脑)时,BIOS会被预装在电脑上。作用为初始化硬件,并引导操作系统(当时的MS-DOS)的启动。WindowsXP(2001年发布)和windows Vista(2007年发布)时期,仍为主要固件接口。但2012年WIndows 8发布,微软要求新硬件必须支持UEFI安全启动(Secure Boot),才能获得Windows 8的认证,加速了UEFI取代BIOS的进程。2020年起,所有面向Intel平台的新PC均不再支持传统的Legacy BIOS……

BIOS启动电脑的流程:

UEFI简介

UEFI也是一种firmware(存储在主板芯片上的固件)。始于Intel的EFI(Extensible Firmware Interface),后由多个科技公司接手继续开发,饼更名为UEFI(Unified EFI)。相比BIOS,UEFI引入多项改进。例如,UEFI支持GPT(GUID Partition Table),其与BIOS的MBR相比支持更大的磁盘容量和分区数,同时支持安全启动。同时UEFI支持CSM,提供Legacy BIOS兼容模式,来支持不支持UEFI的操作系统的启动。

UEFI启动电脑的流程:

这里的bootloader在Windows下是Windows Boot Manager,在Linux下是GRUB(GRUB2)。这里根据NVRAM中的boot entries选择合适的EFI application。

启动方案对比

UEFI+GPT相对BIOS+MBR改进:

这里给出不同启动方案对于分区格式的支持:

这里注意windows无法从Legay BIOS方案的GPT下启动。