HQY 一个和谐有爱的空间

这里为了区分：

• BIOS一律指传统BIOS，

• UEFI BIOS一律称呼为UEFI。

• UEFI下的BIOS设置，一律称为UEFI设置。

写这篇的原因

一直就想写这个，因为自己折腾Hackintosh。
最初BootThink，后来Chameleon，现在Clover。
每次接触新玩意，都要纠结好久的“安装”问题：

• 我这个磁盘默认BootThink启动，我想重装Windows，会覆盖引导，怎么办。

• BootThink要求启动分区是NTFS，这是什么鬼要求？想换个Kext还得重启回Windows？

• 这个Chameleon太老了，我想换新版本，直接替换ISO么？

• 听说了个叫XPCBoot的东西，那是什么玩意？教程怎么只给了一个装Duet的工具？Efildr20这个文件在哪下载？

• 这个什么iBoot，听说用这个的Hackintosh能打开BootCamp助理？但我怎么启动到了一个类似于BIOS设置的地方？

• 我这个老华硕装了Clover怎么启动不了？黑屏卡在那？屏幕只有一个6？

• 哇，这个老电脑平均一万次才能进Clover一次，怎么启动个Clover就要二十分钟？

• 新电脑支持了UEFI，终于能用Clover了！这个神马MBR、GPT是怎么回事？

• 教程里把Clover引导做在了U盘上，我怎么能摆脱优盘开机？

• ………………

直到我搞懂了Clover，直到我搞懂了UEFI，突然觉得：“哇！懂了原理之后，这些玩意一点都不难啊！”

嗯。上面是根因。
诱因是前几天有人问了我上面的加粗的那个问题。

其实这篇文章，也适合以下用户：

• 重装Windows，提示我什么MBR、GPT，不让装？

• 我想装个Linux，但我希望默认还是Windows。

• 我想重装Windows，可是我开机不再默认Grub，怎么回Linux？

• “Windows无法定位现有分区，也无法。。。。。”

• 我电脑好几个磁盘，我把Windows装到了磁盘2上，怎么开机我在UEFI里选磁盘二开不开？

• 装Windows时候听说有个什么操作能装在VHD上？

• 那个什么EFI分区是干嘛的？

• UEFI的启动U盘为啥非得FAT32？

• 不需要第三方工具就能做UEFI下的Windows安装盘？

• 以前我一直装Ghost版的Windows，UEFI之后真的没法Ghost了么？

• 我电脑是UEFI的，想装Linux，但我手头没优盘，听说也能搞定？

标题说是科普，可是我可能会习惯性的啰嗦技术细节。我尽量科普吧。

先说传统BIOS吧

一句话概括：BIOS只认识设备，不认识分区、不认识文件。

BIOS启动的时候，按照CMOS设置里的顺序，挨个存储设备看：（此处不讨论PXE和光盘）
这个存储设备的前512字节是不是以0x55 0xAA结尾？
 不是，那就跳过。找下一个设备。
 是的话，嗯，这个磁盘可以启动，加载这512字节里的代码，然后执行。
执行之后，后面的事，几乎就跟BIOS没啥关系了。

就是这样。

至于后面启动什么系统，取决于这512字节里存了谁家的代码。这个代码是各家的系统安装程序写进去的，目的是启动自家系统。

• 比如你装（或者重装）了Windows，这里面就变成了Windows的启动代码。

• 比如你装（或者重装）了Linux，这里面就会变成Grub的启动代码。

顺便这512字节包含了MBR分区表的信息。但是有人可能注意到，上面半句没提“系统装在哪个分区上了”，硬盘有几个分区。

其实BIOS并不认识分区表。哪怕磁盘上没有分区表，没分过区，只要前512字节有0x55 0xAA的结尾，有合适的引导代码，也是能启动的。

然后说UEFI

（此处只讨论民用64位架构下的UEFI。）

一句话概括，UEFI认识设备，还认识设备ROM，还认识分区表、认识文件系统以及文件。

UEFI启动的时候，经过一系列初始化（SEC、CAR、DXE什么的，SEC、CAR你们不需要懂。下一节里会说DXE阶段是干嘛的）
然后按照设置里的顺序，找启动项。启动项分两种，设备启动项和文件启动项：
  ·文件启动项，大约记录的是某个磁盘的某个分区的某个路径下的某个文件。对于文件启动项，固件会直接加载这个EFI文件，并执行。类似于DOS下你敲了个win.com就执行了Windows 3.2/95/98的启动。文件不存在则失败。
  ·设备启动项，大约记录的就是“某个U盘”、“某个硬盘”。（此处只讨论U盘、硬盘）对于设备启动项，UEFI标准规定了默认的路径“\EFI\Boot\bootX64.efi”。UEFI会加载磁盘上的这个文件。文件不存在则失败。

就是这样。

至于这个EFI文件会干嘛，主板是不管的。
但是随着Windows8.x，以及UEFI标准2.x，推出了一个叫做SecureBoot的功能。开了SecureBoot之后，主板会验证即将加载的efi文件的签名，如果开发者不是受信任的开发者，就会拒绝加载。
比如CloverX64.efi就好像没有签名。

UEFI的DXE与磁盘上的文件

一个磁盘分区，要格式化之后，才能往里存文件，格式化的时候，又能选择不同的文件系统。
比如Win10可以选FAT32、NTFS、exFAT、ReFS几种，Linux可以选ext2、ext3、ext4、FAT32等，macOS可以选FAT32、HFS+、APFS、exFAT几种。

其实每个操作系统，都会有文件系统驱动，然后才能读取某种文件系统。
比如Windows带了上述四种文件系统等驱动，Linux带了FAT32、ext等文件系统等驱动，macOS带了上述四种驱动以及NTFS等只读驱动。
设备也是一样的。
原版的WinXP只带了IDE驱动，没有SATA驱动；原版Win7只带了IDE和SATA驱动，没带NVMe驱动；Win8/Win10则带了IDE/SATA和NVMe三种驱动；macOS10.12带了SATA驱动以及苹果专用NVMe磁盘的驱动；macOS10.13带了SATA和标准NVMe驱动。

UEFI作为一个模糊了固件和操作系统界限的东西，作为一个设计之初就考虑到了扩展性的东西，它也是有驱动程序的。启动过程中的DXE阶段，全称叫Driver eXecution Environment，就是加载驱动用的。

首先各种PCI-E的设备，比如显卡，比如PCI-E的NVMe固态硬盘，都有固件。
其中支持UEFI的设备，比如10系列的Nvidia显卡，固件里就会有对应的UEFI的驱动。

题外话：浦科特的NVMe固态硬盘，UEFI版固件是没有那个丑丑丑的Logo的哦。那个丑丑丑丑的Logo是浦科特的BIOS版（Legacy版）固件。它被加载是因为主板默认为了兼容性，“StorageOptionROM”选项默认是Legacy的。改成UEFI，就见不到那个丑丑丑丑丑的浦科特Logo页了。

UEFI启动后，进入了DXE阶段，就开始加载设备驱动，然后UEFI就会有设备列表了。
对于其中的磁盘，UEFI会加载对应的驱动解析其中的分区表（GPT和MBR）。然后UEFI就会有所有分区的列表了。然后UEFI就会用内置的文件系统驱动，解析每个分区。然后UEFI就会认识分区里的文件了。比如“\EFI\Boot\bootX64.efi”。

作为UEFI标准里，钦定的文件系统，FAT32.efi是每个主板都会带的。所有UEFI的主板都认识FAT32分区。这就是UEFI的Windows安装盘为啥非得是FAT32的。
除此之外，苹果的主板还会支持hfs分区。如果某天Linus Torvalds推出了主板，我猜这主板一定会带EXT4.efi，哈哈哈哈哈。

如同Windows可以安装驱动一样，UEFI也能在后期加载驱动。
比如CloverX64.efi启动之后，会加载\EFI\Clover\drivers64UEFI下的所有驱动。包括VboxHFS.efi等各种efi。网上你也能搜到NTFS.efi。
再比如，UEFIShell下，你可以手动执行命令加载驱动。

题外话：一个没收钱的“广告”，我真的好喜欢Paragon这个公司啊。推出了NTFS for Mac、HFS for Windows、ExtFS for……等一套文件系统驱动啊，我买了好几份。后来看到这公司还推出了UEFI版的文件系统驱动合集，好想搞一套，但可惜这玩意只卖给主板厂商。

再插句嘴，Apple随着macOS10.13推出了APFS，很良心的放出了apfs.efi，广大Hackintosh用户的福音啊，把这玩意放进Clover里就能识别APFS分区里的HighSierra了！

说说EFI系统分区

UEFI规范里，在GPT分区表的基础上，规定了一个EFI系统分区（EFI System Partition，ESP），ESP要格式化成FAT32，EFI启动文件要放在“\EFI\<厂商>”文件夹下面。

比如Windows的UEFI启动文件，都在“\EFI\Microsoft”下面。
比如Clover的东西，全都放在“\EFI\Clover”下面。

但是Apple比较特殊，它的主板直接去HFS/APFS分区找启动文件。然而即便如此，Mac的ESP里还是会有一堆Apple的文件。

而且，即使没Ghost备份ESP分区，你依然可以用bcdboot命令来生成ESP分区的内容。同样，在WinPE下，批处理文件里，Ghost还原之后，使用BCDBoot命令生成启动文件就行了。

总结一下，Ghost还原Windows分区之后，调用BCDBoot配置启动项即可。

再说一句，真不推荐用网上的Ghost版Windows安装盘来装系统了。微软公开放出了官方的原版Win10下载链接，而且还有启动盘制作程序。链接在这：下载 Windows 10。写这个的原因，是因为，有时候，自己做的Ghost备份，还是挺好用的。

• “Windows无法定位现有分区，也无法。。。。。”

这种报错信息，如果是在UEFI模式下，一般是因为，你有多块硬盘，而且超过一块硬盘上，有ESP分区。只要把不想用的ESP分区删掉，或者拔掉对应的硬盘，保证装Windows的时候，只有一个硬盘上有ESP分区，即可。

如果实在做不到，考虑用DISM.exe安装Windows吧。Win7的DISM.exe真的太弱了。尽量用Win10安装盘或者Win10PE里的DISM.exe。

• 不需要第三方工具就能做UEFI下的Windows安装盘？

确实啊，根据上文说的，U盘，格式化成FAT32，然后把Windows安装盘的ISO里面的东西拷贝到U盘就行了。（适用于Win8/8.1/10以及WinServer2012/2012R2/2016。WinVista x64/Win7x64以及WinServer2008x64/2008R2需要额外操作，WinVista x86/Win7x86/WinServer2008x86不支持UEFI）

• 我电脑是UEFI的，想装Linux，但我手头没优盘，听说也能搞定？

对啊对啊，搞个FAT32的分区，把Linux安装盘的iso镜像里面的文件拷贝进去，然后在Windows下，用工具给那个分区的BOOTx64.efi，添加为UEFI文件启动项，开机时候选那个启动项，就能启动到Linux安装盘了。下面示意图是Ubuntu的。记得查看一下你的Linux支不支持SecureBoot哦！如果你要装的Linux不支持SecureBoot，记得关掉主板的SecureBoot设置哦。

• 我想装个Linux，但我希望默认还是Windows。

• 我想重装Windows，可是我开机不再默认Grub，怎么回Linux？

如果是UEFI模式，那就跟之前一样，改启动项顺序就行了。

如果是传统BIOS的，要么用bootsect.exe把MBR改成Windows的。要么用工具把MBR刷成Grub的。也可以考虑Linux下用dd命令备份MBR的前446字节，到时候再还原回去。

• 重装Windows，提示我什么MBR、GPT，不让装？

这个就是Windows安装程序的限制了。BIOS模式下的Windows只允许被装在MBR分区表下面。UEFI模式下的Windows只允许被装在GPT分区下。但事实上，MBR分区表，也能启动UEFI模式下的Windows。

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