估計(jì)很多小白看不懂這篇文章，但還是建議你硬著頭皮看完。本文主要講解這些BIOS對計(jì)算機(jī)啟動問題的理解將有利于啟動模式。

BIOS存儲在程序中的程序BIOS芯片中，現(xiàn)在新電腦基本都是用的UEFI啟動，使用早期過渡計(jì)算機(jī)EFI啟動。其實(shí)EFI或UEFI部分也存儲在芯片中，因?yàn)樗鼈冊诒砻嫘问健⒒竟δ芎虰IOS差不多，所以我們習(xí)慣了存儲EFI/UEFI的芯片叫做EFI/UEFI BIOS芯片，EFI/UEFI也叫做EFI/UEFI BIOS，但實(shí)際上他們和BIOS根本不一樣，所以最好把后面的BIOS最好去掉尾巴。讓我們具體談?wù)凚IOS、EFI和UEFI。

BIOS用于計(jì)算機(jī)硬件自檢，CMOS設(shè)置，引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動，提供硬件I/O、因此，硬件中斷等四大功能BIOS程序可分為多個(gè)模塊，主要包括Boot Block引導(dǎo)模塊、CMOS設(shè)置模塊，擴(kuò)展配置數(shù)據(jù)（ESCD）模塊、DMI收集硬件數(shù)據(jù)模塊，指導(dǎo)模塊直接負(fù)責(zé)執(zhí)行BIOS程序本身的入口，計(jì)算機(jī)基本硬件的檢測和初始化，ESCD用于BIOS與OS交換硬件配置數(shù)據(jù)，DMI通過硬件管理工具和系統(tǒng)層之間的界面，它起到了作用DMI，用戶可以直觀地獲取任何硬件信息，CMOS設(shè)置模塊是設(shè)置和保存硬件信息CMOS中，除啟動初始化外，除啟動初始化BIOS最常用的程序功能。

BIOS語言代碼本身語言代碼，在16位實(shí)際模式下調(diào)用INT 13H因?yàn)閤86- ** 這是一個(gè)高度兼容的指令集，也是為了遷就BIOS16位實(shí)模式的運(yùn)行環(huán)境，所以即使是現(xiàn)在CPU都已是 ** 位，如果還在BIOS啟動(基本見09年前的主板)，啟動時(shí)仍在16位實(shí)際模式下執(zhí)行。直接訪問16位實(shí)模式的內(nèi)存只有1MB，就算你安了4G、8G或者16G還是32G內(nèi)存，到了BIOS上一個(gè)只先認(rèn)前1MB。在這1MB內(nèi)存中，前 ** 0K稱為基本內(nèi)存，后384K保留啟動所需的硬件和各種內(nèi)存BIOS使用本身，了解這些，下面談?wù)凚IOS啟動計(jì)算機(jī)的具體過程。

按下電源開關(guān)時(shí)，電源開始向主板等設(shè)備供電，電壓不穩(wěn)定。在早期的南北橋主板上，從主板北橋到CPU對CPU初始化；穩(wěn)定電壓后，拆除復(fù)位信號。目前單南橋主板由CPU當(dāng)電壓穩(wěn)定時(shí)，調(diào)整穩(wěn)定電壓達(dá)到初始化目的，CPU便在系統(tǒng)BIOS保留的內(nèi)存地址處執(zhí)行跳轉(zhuǎn)BIOS開始執(zhí)行起始指令POST自檢。

在POST自檢中，BIOS只檢查系統(tǒng)必要的核心硬件是否有問題，主要是CPU、 ** 0K基本內(nèi)存、顯卡是否正常，PS/2鍵盤控制器，系統(tǒng)時(shí)鐘是否有錯(cuò)誤等。由于POST檢查顯卡初始化前，如果現(xiàn)階段出現(xiàn)錯(cuò)誤，屏幕上無法顯示，但主板上有報(bào)警揚(yáng)聲器，如果主板8255外圍可編程接口芯片未損壞，POST報(bào)警聲一定會出來。可以根據(jù)不同的報(bào)警聲大致判斷錯(cuò)誤。一般來說，短滴聲基本上代表正常啟動，不同的錯(cuò)誤是短滴聲和長滴聲的組合。POST自檢后，BIOS開始調(diào)用中斷來完成各種硬件的初始化。

在硬件初始化工作中，主要有兩點(diǎn)需要解釋。首先，經(jīng)過POST經(jīng)過測試，計(jì)算機(jī)終于出現(xiàn)了啟動畫面，即已檢測到顯卡并完成初始化。但請注意，因?yàn)锽IOS它以16位實(shí)模式運(yùn)行，因此圖片是以VGA分辨率（ ** 0*480，縱橫比4:3)顯示，因?yàn)閷?shí)際模式最支持的是VGA。以前的小14-17寸CRT由于顯示器的比例為4：3，最高分辨率相對較低，因此啟動屏幕沒有不和諧感，但現(xiàn)在液晶顯示器基本上是寬屏幕16：9，分辨率較高，所以在這樣的顯示屏下，啟動屏幕上的一切都可以說是可怕——圖形拉長，字體非常大，非常模糊，顯示字體的鋸齒。第二，BIOS只識別到主導(dǎo)指導(dǎo)記錄（MBR）初始硬盤之所以解釋這一點(diǎn)，是因?yàn)楹罄m(xù)硬盤EFI或UEFI新的GUID磁盤分區(qū)系統(tǒng)（GPT）格式，這種硬盤在BIOS無法識別。所有硬件初始化后，進(jìn)入更新ESCD階段。

在ESCD在更新階段，BIOS將對存儲在CMOS檢測中和操作系統(tǒng)交換的硬件配置數(shù)據(jù)，如果系統(tǒng)硬件發(fā)生變化，則會更新數(shù)據(jù)，否則不會更新保持原狀不變，ESCD檢測或更新后，BIOS最后一項(xiàng)工作將完成，即啟動操作系統(tǒng)。

最后一步，BIOS根據(jù)CMOS讀取相應(yīng)設(shè)備的啟動或引導(dǎo)記錄，引導(dǎo)相應(yīng)設(shè)備上的操作系統(tǒng)啟動并進(jìn)入操作系統(tǒng)，然后由操作系統(tǒng)取代BIOS負(fù)責(zé)硬件和軟件之間的相互通信。如果發(fā)現(xiàn)所有硬件都沒有引導(dǎo)操作系統(tǒng)的記錄，相應(yīng)的錯(cuò)誤信息將顯示在屏幕上，并將計(jì)算機(jī)保持在16位。

雖然BIOS作為計(jì)算機(jī)加電啟動的重要組成部分，自1975年誕生以來，匯編語言代碼16位，語言代碼16位M雖然各大主板商不懈努力，但內(nèi)存尋址、調(diào)用中斷一個(gè)個(gè)執(zhí)行的理念和方式并沒有改變，BIOS也有了ACPI、USB設(shè)備支持，PnP即插即用支持等新事物，但它根本沒有改變BIOS為了適應(yīng)這些舊技術(shù)，英特爾不得不在一代又一代的處理器中保留16個(gè)真實(shí)模式（否則根本無法啟動）。然而，英特爾在2001年開發(fā)了新的安騰處理器IA- ** 推出全新的架構(gòu)和架構(gòu)EFI。然而，英特爾在2001年開發(fā)了新的安騰處理器IA- ** 推出全新的架構(gòu)和架構(gòu)EFI。后來證明安騰處理器，IA- ** 架構(gòu)沒有推廣，但是EFI和后繼的UEFI然而，它已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)的主要預(yù)啟動環(huán)境。

EFI，是Extensible Firmware Inte ** ce直譯是一個(gè)可擴(kuò)展的固件接口。它是一個(gè)由模塊化和高級語言（主要是C語言）構(gòu)建的小型系統(tǒng)BIOS同樣，硬件初始化主要在啟動過程中完成，但直接使用加載EFI驅(qū)動模式，識別系統(tǒng)硬件，完成硬件初始化，完全放棄閱讀各種中斷執(zhí)行。EFI驅(qū)動不是直接面向的CPU代碼，但由EFI編寫字節(jié)碼，EFI字節(jié)碼是專用的EFI虛擬機(jī)器指令需要在EFI驅(qū)動運(yùn)行環(huán)境DXE下面解釋操作，這樣EFI既能實(shí)現(xiàn)通配，又能提供良好的兼容性。此外，EFI完全是32位或 ** 在位，拋棄16位實(shí)模式EFI可以實(shí)現(xiàn)處理器的最大搜索，因此可以在任何內(nèi)存地址中存儲任何信息。此外，EFI完全是32位或 ** 在位，拋棄16位實(shí)模式EFI處理器現(xiàn)處理器的最大搜索，因此可以在任何內(nèi)存地址中存儲任何信息。此外，由于EFI基于EFI原則上，驅(qū)動模型可以使EFI接觸所有硬件功能EFI網(wǎng)絡(luò)瀏覽完全有可能實(shí)現(xiàn)文件讀寫。i，BIOS上的的CMOS設(shè)置程序在EFI作為一個(gè)個(gè)EFI程序執(zhí)行，硬件設(shè)置是硬件設(shè)置程序，啟動管理是另一個(gè)程序，保存CMOS這是另一個(gè)程序，盡管它們是正式的Shell上是在一起的。

EFI在功能上完全等同于輕量化OS(操作系統(tǒng))，但是EFI定位不足以成為專業(yè)OS首先，它只是硬件和操作系統(tǒng)之間的接口；其次，EFI不提供中斷訪問機(jī)制，EFI硬件必須通過輪詢進(jìn)行檢查和解釋。OS最后，EFI存儲管理機(jī)制只有簡單，存儲器只在段保護(hù)模式下分段，所有程序都可以在不提供真實(shí)保護(hù)服務(wù)的情況下存取任何位置。伴隨著EFI，一種全新的GUID磁盤分區(qū)系統(tǒng)（GPT）傳統(tǒng)的引入支持MBR磁盤只能有4個(gè)主分區(qū)，只有在創(chuàng)建不到4個(gè)主分區(qū)時(shí)，才能建立擴(kuò)展分區(qū)，然后建立系統(tǒng)識別的邏輯分區(qū)，邏輯分區(qū)也有數(shù)量，邏輯分區(qū)過多會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的啟動，MBR最大的硬盤分區(qū)支持2T容量，現(xiàn)在大容量硬盤也是浪費(fèi)。GPT原則上，每個(gè)分區(qū)的大小是無限的，但實(shí)際上是有限的OS規(guī)定的限制不能是無限的，但比較MBR的2T限制是一個(gè)非常重要的進(jìn)步。GPT分區(qū)類型由GUID表的唯一指定基本上不可能重復(fù)，其中EFI可采用系統(tǒng)分區(qū)EFI雖然原則上會使用訪問部分驅(qū)動程序和應(yīng)用程序EFI系統(tǒng)分區(qū)變得不安全，但這里通常放置一些邊緣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。即使損壞，也不會造成嚴(yán)重后果，可以簡單恢復(fù)。

當(dāng)EFI當(dāng)英特爾發(fā)展到1.1時(shí)，英特爾決定使用它EFI后續(xù)的2.0吸引了很多公司加入，EFI它不再屬于英特爾，而是屬于英特爾Unified EFI Form國際組織，EFI2.0后也改名為UEFI，UEFI，其中的EFI和以前一樣，U則是Unified縮寫，所以UEFI意思是統(tǒng)一的可擴(kuò)展固件接口EFI相比，UEFI主要有以下改進(jìn)：

首先，UEFI具有完整的圖形驅(qū)動功能，以前的EFI雖然原則上增加了圖形驅(qū)動，但為了保證EFI和BIOS良好的過渡，EFI大多數(shù)仍然是一種類型DOS界面(還是 ** 0*480VGA只支持分辨率)PS/2鍵盤操作(極少數(shù)支持鼠標(biāo)操作)USB鍵盤和鼠標(biāo)。到了UEFI，是否有完整的圖形驅(qū)動，無論是PS/2還是USB鍵盤和鼠標(biāo)，UEFI都是支持，而且UEFI還支持顯卡GOP VBIOS顯示界面為顯卡高分辨率 ** 0*480或1024*768顯示，所以畫面雖小但很清晰，但這樣會導(dǎo)致屏幕周圍大片留黑，但魚與熊掌不能兼得，除非UEFI默認(rèn)窗口大小也是最高分辨率。

其次，UEFI安全啟動具有獨(dú)特的功能，EFI沒有安全啟動，安全啟動（Secure Boot），其實(shí)流行的解釋叫固件驗(yàn)證。開啟UEFI安全啟動后，主板將根據(jù)TPM芯片（或者CPU內(nèi)置的TPM）記錄的硬件簽名判斷每個(gè)硬件，只有符合認(rèn)證的硬件驅(qū)動才會加載，Win8以后的Windows在操作系統(tǒng)加載過程中，硬件驅(qū)動器將繼續(xù)檢查簽名，符合要求Windows只能記錄硬件Windows加載，這在一定程度上降低了操作系統(tǒng)啟動前啟動程序預(yù)加載的風(fēng)險(xiǎn)，但也會導(dǎo)致系統(tǒng)安裝壟斷。

無論EFI還是UEFI，必須由預(yù)加載環(huán)境、驅(qū)動執(zhí)行環(huán)境載環(huán)境、驅(qū)動執(zhí)行環(huán)境、驅(qū)動程序等必要部件UEFI下掛載傳統(tǒng)MBR硬盤，不支持UEFI啟動顯卡在UEFI它仍然支持運(yùn)行等。)，需要一個(gè)C ** 兼容性支持模塊，EFI或UEFI都是僅支持GPT磁盤引導(dǎo)系統(tǒng)，下面具體說一下EFI或UEFI啟動計(jì)算機(jī)的過程。

一般來說，預(yù)加載環(huán)境和驅(qū)動執(zhí)行環(huán)境存儲在UEFI（UEFI BIOS）在芯片中，當(dāng)電源開關(guān)打開時(shí)，計(jì)算機(jī)的主要部件開始供電BIOS不同的是，UEFI預(yù)加載環(huán)境首先開始實(shí)施，負(fù)責(zé)CPU以及內(nèi)存(全容量)的初始化工作，如果出現(xiàn)重要問題，電腦即使有報(bào)警喇叭也不會響，因?yàn)閁EFI沒有驅(qū)動8255聲音，但只檢查預(yù)加載環(huán)境CPU以及內(nèi)存，如果這兩個(gè)主要硬件出現(xiàn)問題，屏幕可以立即確定，其他主板將提供LED提示，可以根據(jù)CPU或者內(nèi)存燈大致判斷故障。

CPU內(nèi)存初始化成功后，驅(qū)動執(zhí)行環(huán)境（DXE）載入，當(dāng)DXE載入后，UEFI有枚舉和加載UEFI在這個(gè)階段，驅(qū)動程序的能力，UEFI會議枚舉搜索種硬件的會枚舉UEFI相比之下，驅(qū)動并相繼加載完成硬件初始化工作BIOS讀中斷加載速度會快很多，比如加載顯卡UEFI如果驅(qū)動成功，啟動畫面也會出現(xiàn)在電腦上。硬件驅(qū)動全部加載后，最后與BIOS還要啟動操作系統(tǒng)。

在啟動操作系統(tǒng)的階段，也按照啟動記錄的啟動順序轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的設(shè)備(僅限GPT如果傳統(tǒng)啟動，設(shè)備MBR需要打開設(shè)備C ** 引導(dǎo)記錄，引導(dǎo)操作系統(tǒng)并進(jìn)入，這里需要注意的是，UEFI當(dāng)檢測到任何操作系統(tǒng)啟動設(shè)備時(shí)，將直接進(jìn)入U(xiǎn)EFI設(shè)置頁面，而不是像BIOS黑屏顯示相關(guān)信息。

綜上對BIOS和UEFI啟動計(jì)算機(jī)過程的敘述可概括為：BIOS先要對CPU初始化，然后跳轉(zhuǎn)BIOS啟動處進(jìn)行POST自檢，如果這個(gè)過程出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤，電腦會用不同的報(bào)警聲提醒，然后通過讀中斷加載各種硬件，進(jìn)入操作系統(tǒng)啟動過程后完成硬件初始化；UEFI運(yùn)行預(yù)加載環(huán)境首先直接初始化CPU和內(nèi)存，CPU如果內(nèi)存有問題，直接黑屏，然后啟動PXE通過枚舉搜索各種硬件并加載驅(qū)動，完成硬件的初始化，然后進(jìn)入操作系統(tǒng)的啟動過程。

此外，BIOS16個(gè)匯編語言程序只能運(yùn)行在16個(gè)位實(shí)模式，可訪問的內(nèi)存只有1MB，而UEFI是32位或 ** 位高級語言程序（C語言程序），突破實(shí)模式限制，可以達(dá)到要求的最大尋址。