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UEFI、GPT、MBR是什么这些专业术语不难理解UEFI属于主板类名词其作用类似于BIOS。GPT、MBR则属于硬盘类名词它们的作用类似一艘航母的骨架有了这个骨架我们才可以进行细致到诸如C、D、E等盘符的分区。 全新硬盘在磁盘管理模式下需进行MBR或GPT选择 一块硬盘接驳主机之后它的首要任务建立分区列表分区列表有MBR和GPT两种其中MBR分区列表支持最大2TB硬盘GPT分区列表支持最大128PB(1PB1024TB)。
名词解释 磁盘管理模式MBR分区列表标题 MBRMaster Boot Record 即硬盘的主引导记录分区列表在主引导扇区位于硬盘的cylinder 0 head 0 sector 1 Sector是从1开始的。 标题磁盘管理模式GPT分区列表 GPTGUID Partition Table 即全局唯一标识分区列表是一个物理硬盘的分区结构。它用来替代BIOS中的主引导记录分区表MBR。 传统BIOS主要支持MBR引导UEFI则是取代传统BIOS它加入了对新硬件的支持其中就有2TB以上硬盘。那么UEFI到底是什么呢 3D化的Dual UEFI/BIOS界面标题 UEFIUnified Extensible Firmware Interface) 全称“统一的可扩展固件接口” 是一种详细描述全新类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境加载到一种操作系统上从而使开机程序化繁为简节省时间。 标题传统BIOS界面 UEFI、BIOS和MBR、GPT之间的关系 我们从名词解析可得知传统BIOS不支持GPT分区列表仅支持MBR格式。UEFI则是取代传统BIOS它不支持MBR模式仅支持GPT格式。 延伸阅读:近两年出现的UEFI主板采用UEFIBIOS共存模式并且BIOS中集成UEFI启动项。
EFI
1.可扩展固件接口 可扩展固件接口(英文名Extensible Firmware Interface 或EFI)是由英特尔一个主导个人电脑技术研发的公司推出的一种在未来的类PC的电脑系统中替代BIOS的升级方案。BIOS技术的兴起源于IBM PC/AT机器的流行以及第一台由康柏公司研制生产的“克隆”PC。在PC启动的过程中BIOS担负着初始化硬件检测硬件功能以及引导操作系统的责任在早期BIOS还提供一套运行时的服务程序给操作系统及应用程序使用。BIOS程序存放于一个掉电后内容不会丢失的只读存储器中系统加电时处理器的第一条指令的地址会被定位到BIOS的存储器中便于使初始化程序得到执行。
2.EFI的产生 众所周知英特尔在近二十年来引领以x86系列处理器为基础的PC技术潮流它的产品如CPU芯片组等在PC生产线中占据绝对领导的位置。因此不少人认为这一举动显示了英特尔公司欲染指固件产品市场的野心。事实上EFI技术源于英特尔安腾处理器(Itanium)平台的推出。安腾处理器是英特尔瞄准服务器高端市场投入近十年研发力量设计产生的与x86系列完全不同的64位新架构。在x86系列处理器进入32位的时代由于兼容性的原因新的处理器(i80386)保留了16位的运行方式(实模式)此后多次处理器的升级换代都保留了这种运行方式。甚至在含64位扩展技术的至强系列处理器中处理器加电启动时仍然会切换到16位的实模式下运行。英特尔将这种情况归咎于BIOS技术的发展缓慢。自从PC兼容机厂商通过净室的方式复制出第一套BIOS源程序BIOS就以16位汇编代码寄存器参数调用方式静态链接以及1MB以下内存固定编址的形式存在了十几年。虽然由于各大BIOS厂商近年来的努力有许多新元素添加到产品中如PnP BIOSACPI传统USB设备支持等等但BIOS的根本性质没有得到任何改变。这迫使英特尔在开发更新的处理器时都必须考虑加进使效能大大降低的兼容模式。有人曾打了一个比喻这就像保时捷新一代的全自动档跑车被人生套上去一个蹩脚的挂档器。 然而安腾处理器并没有这样的顾虑它是一个新生的处理器架构系统固件和操作系统之间的接口都可以完全重新定义。并且这一次英特尔将其定义为一个可扩展的标准化的固件接口规范不同于传统BIOS的固定的缺乏文档的完全基于经验和晦涩约定的一个事实标准。基于EFI的第一套系统产品的出现至今已经有五年的时间如今英特尔试图将成功运用在高端服务器上的技术推广到市场占有率更有优势的PC产品线中并承诺在2006年间会投入全力的技术支持。
3.比较EFI和BIOS 一个显著的区别就是EFI是用模块化C语言风格的参数堆栈传递方式动态链接的形式构建的系统较BIOS而言更易于实现容错和纠错特性更强缩短了系统研发的时间。它运行于32位或64位模式乃至未来增强的处理器模式下突破传统16位代码的寻址能力达到处理器的最大寻址。它利用加载EFI驱动的形式识别及操作硬件不同于BIOS利用挂载实模式中断的方式增加硬件功能。后者必须将一段类似于驱动的16位代码放置在固定的0x000C0000至0x000DFFFF之间存储区中运行这段代码的初始化部分它将挂载实模式下约定的中断向量向其他程序提供服务。例如VGA图形及文本输出中断(INT 10h)磁盘存取中断服务(INT 13h)等等。由于这段存储空间有限(128KB)BIOS对于所需放置的驱动代码大小超过空间大小的情况无能为力。另外BIOS的硬件服务程序都已16位代码的形式存在这就给运行于增强模式的操作系统访问其服务造成了困难。因此BIOS提供的服务在现实中只能提供给操作系统引导程序或MS-DOS类操作系统使用。而EFI系统下的驱动并不是由可以直接运行在CPU上的代码组成的而是用EFI Byte Code编写而成的。这是一组专用于EFI驱动的虚拟机器指令必须在EFI驱动运行环境(Driver Execution Environment或DXE)下被解释运行。这就保证了充分的向下兼容性打个比方说一个带有EFI驱动的扩展设备既可以将其安装在安腾处理器的系统中也可以安装于支持EFI的新PC系统中而它的EFI驱动不需要重新编写。这样就无需对系统升级带来的兼容性因素作任何考虑。另外由于EFI驱动开发简单所有的PC部件提供商都可以参与情形非常类似于现代操作系统的开发模式这个开发模式曾使Windows在短短的两三年时间内成为功能强大性能优越的操作系统。基于EFI的驱动模型可以使EFI系统接触到所有的硬件功能在操作操作系统运行以前浏览万维网站不再是天方夜谭甚至实现起来也非常简单。这对基于传统BIOS的系统来说是件不可能的任务在BIOS中添加几个简单的USB设备支持都曾使很多BIOS设计师痛苦万分更何况除了添加对无数网络硬件的支持外还得凭空构建一个16位模式下的TCP/IP协议栈。 一些人认为BIOS只不过是由于兼容性问题遗留下来的无足轻重的部分不值得为它花费太大的升级努力。而反对者认为当BIOS的出现制约了PC技术的发展时必须有人对它作必要的改变。
4.EFI和操作系统 EFI在概念上非常类似于一个低阶的操作系统并且具有操控所有硬件资源的能力。不少人感觉它的不断发展将有可能代替现代的操作系统。事实上EFI的缔造者们在第一版规范出台时就将EFI的能力限制于不足以威胁操作系统的统治地位。首先它只是硬件和预启动软件间的接口规范其次EFI环境下不提供中断的访问机制也就是说每个EFI驱动程序必须用轮询的方式来检查硬件状态并且需要以解释的方式运行较操作系统下的驱动效率更低再则EFI系统不提供复杂的存储器保护功能它只具备简单的存储器管理机制具体来说就是指运行在x86处理器的段保护模式下以最大寻址能力为限把存储器分为一个平坦的段所有的程序都有权限存取任何一段位置并不提供真实的保护服务。当EFI所有组件加载完毕时系统可以开启一个类似于操作系统Shell的命令解释环境在这里用户可以调入执行任何EFI应用程序这些程序可以是硬件检测及除错软件引导管理设置软件操作系统引导软件等等。理论上来说对于EFI应用程序的功能并没有任何限制任何人都可以编写这类软件并且效果较以前MS-DOS下的软件更华丽功能更强大。一旦引导软件将控制权交给操作系统所有用于引导的服务代码将全部停止工作部分运行时代服务程序还可以继续工作以便于操作系统一时无法找到特定设备的驱动程序时该设备还可以继续被使用。
5.EFI的组成 一般认为EFI由以下几个部分组成
1. Pre-EFI初始化模块
2. EFI驱动执行环境
3. EFI驱动程序
4. 兼容性支持模块(CSM)
5. EFI高层应用
6. GUID 磁盘分区 在实现中EFI初始化模块和驱动执行环境通常被集成在一个只读存储器中。Pre-EFI初始化程序在系统开机的时候最先得到执行它负责最初的CPU主桥及存储器的初始化工作紧接着载入EFI驱动执行环境(DXE)。当DXE被载入运行时系统便具有了枚举并加载其他EFI驱动的能力。在基于PCI架构的系统中各PCI桥及PCI适配器的EFI驱动会被相继加载及初始化这时系统进而枚举并加载各桥接器及适配器后面的各种总线及设备驱动程序周而复始直到最后一个设备的驱动程序被成功加载。正因如此EFI驱动程序可以放置于系统的任何位置只要能保证它可以按顺序被正确枚举。例如一个具PCI总线接口的ATAPI大容量存储适配器其EFI驱动程序一般会放置在这个设备的符合PCI规范的扩展只读存储器(PCI Expansion ROM)中当PCI总线驱动被加载完毕并开始枚举其子设备时这个存储适配器旋即被正确识别并加载它的驱动程序。部分EFI驱动程序还可以放置在某个磁盘的EFI专用分区中只要这些驱动不是用于加载这个磁盘的驱动的必要部件。在EFI规范中一种突破传统MBR磁盘分区结构限制的GUID磁盘分区系统(GPT)被引入新结构中磁盘的分区数不再受限制(在MBR结构下只能存在4个主分区)并且分区类型将由GUID来表示。在众多的分区类型中EFI系统分区可以被EFI系统存取用于存放部分驱动和应用程序。很多人担心这将会导致新的安全性因素因为EFI系统比传统的BIOS更易于受到计算机病毒的攻击当一部分EFI驱动程序被破坏时系统有可能面临无法引导的情况。实际上系统引导所依赖的EFI驱动部分通常都不会存放在EFI的GUID分区中即使分区中的驱动程序遭到破坏也可以用简单的方法得到恢复这与操作系统下的驱动程序的存储习惯是一致的。CSM是在x86平台EFI系统中的一个特殊的模块它将为不具备EFI引导能力的操作系统提供类似于传统BIOS的系统服务。
6.EFI的发展 英特尔无疑是推广EFI的积极因素近年来由于业界对其认识的不断深入更多的厂商正投入这方面的研究。包括英特尔AMD在内的一些PC生产厂家联合成立了联合可扩展固件接口论坛它将在近期推出第一版规范。这个组织将接手规划EFI发展的重任并将英特尔的EFI框架解释为这个规范的一个具体实现。另外各大BIOS提供商如Phoenix, AMI等原先被认为是EFI发展的阻碍力量现在也不断的推出各自的解决方案。分析人士指出这是由于BIOS厂商在EFI架构中重新找到了诸如Pre-EFI启动环境之类的市场位置然而随着EFI在PC系统上的成功运用以及英特尔新一代芯片组的推出这一部分市场份额将会不出意料的在英特尔的掌控之中。 UEFI UEFI中图形化的硬件设置界面Extensible FirmwareInterfaceEFI可扩展固件接口是 Intel 为全新类型的 PC 固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。其主要目的是为了提供一组在 OS 加载之前启动前在所有平台上一致的、正确指定的启动服务被看做是有近20多年历史的PC BIOS的继任者。 由于电脑教育普及很多人都知道BIOS就是Basic Input/Output System翻成中文是“基本输入/输出系统”是一种所谓的“固件”负责在开机时做硬件启动和检测等工作并且担任操作系统控制硬件时的中介角色。 然而那些都是过去DOS 时代的事情自从Windows NT出现Linux 开始崭露头角后这些操作系统已将过去需要通过BIOS完成的硬件控制程序放在操作系统中完成不再需要调用BIOS功能。一般来说当今所谓的“电脑高手”多半是利用BIOS来对硬件性能做些超频调校除了专业人士外鲜有人再利用 BIOS 进行底层工作。 因为硬件发展迅速传统式LegacyBIOS 成为进步的包袱现在已发展出最新的EFIExtensible Firmware Interface可扩展固件接口以现在传统 BIOS 的观点来说未来将是一个“没有特定 BIOS”的电脑时代。
UEFI是由EFI1.10为基础发展起来的它的所有者已不再是Intel而是一个称作Unified EFI Formwww.uefi.org的国际组织贡献者有IntelMicrosoftAMI等几个大厂属于open source目前版本为2.1。与legacy BIOS 相比最大的几个区别在于
1. 编码99%都是由C语言完成
2. 一改之前的中断、硬件端口操作的方法而采用了Driver/protocal的新方式
3. 将不支持X86模式而直接采用Flat mode也就是不能用DOS了现在有些 EFI 或 UEFI 能用是因为做了兼容但实际上这部分不属于UEFI的定义了
4. 输出也不再是单纯的二进制code改为Removable Binary Drivers
5. OS启动不再是调用Int19而是直接利用protocol/device Path
6. 对于第三方的开发前者基本上做不到除非参与BIOS的设计但是还要受到ROM的大小限制而后者就便利多了。
UEFI将是近3年的趋势到时候对于PC的利用以及维护都将步入一个新的时代。
UEFI结构
uEFI概念根据UEFI概念图的结构我们将把uEFI概念划为两部分uEFI的实体uEFI Image跟平台初始化框架。
uEFI的实体-uEFI Image图中蓝框围起部分 根据uEFI规范定义uEFI Image包含三种uEFI Applications, OS Loaders and uEFI Drivers。
uEFI Applications是硬件初始化完操作系统启动之前的核心应用比如启动管理、BIOS设置、uEFI Shell、诊断程式、调度和供应程式、调试应用...等等
OS Loaders是特殊的uEFI Application主要功能是启动操作系统并退出和关闭uEFI应用。
uEFI Drivers是提供设备间接口协议每个设备独立运行提供设备版本号和相应的参数以及设备间关联不再需要基于操作系统的支持。 启动队列 平台初始化框架
uEFI框架主要包含两部分一是PEIEFI预初始化另一部分是驱动执行环境 (DXE)。
PEI主要是用来检测启动模式、加载主存储器初始化模块、检测和加载驱动执行环境核心。
DXE是设备初始化的主要环节它提供了设备驱动和协议接口环境界面。 MBR
MBR全称为Master Boot Record即硬盘的主引导记录。 为了便于理解一般将MBR分为广义和狭义两种广义的MBR包含整个扇区引导程序、分区表及分隔标识也就是上面所说的主引导记录而狭义的MBR仅指引导程序而言。 硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区也叫主引导记录MBR。它由三个部分组成主引导程序、硬盘分区表DPT和硬盘有效标志55AA。在总共512字节的主引导扇区里主引导程序boot loader占446个字节第二部分是Partition table区分区表即DPT占64个字节硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。第三部分是magic number占2个字节固定为55AA。
MBR是不属于任何一个操作系统也不能用操作系统提供的磁盘操作命令来读取它但可以通过命令来修改和重写如在minix3里面可以用命令installboot -m /dev/c0d0 /usr/mdec/masterboot来把masterboot这个小程序写到mbr里面masterboot通常用汇编语言来编写。我们也可以用ROM-BIOS中提供的INT13H的2号功能来读出该扇区的内容也可用软件工具Norton8.0中的DISKEDIT.EXE来读取。 用INT13H的读磁盘扇区功能的调用参数如下 入口参数AH2 指定功能号
AL要读取的扇区数
DL磁盘号0、1-软盘80、81-硬盘
DH磁头号
CL高2位CH柱面号
CL低6位扇区号
CS:BX存放读取数据的内存缓冲地址 出口参数CS:BX读取数据存放地址 错误信息如果出错CF1 AH错误代码 用DEBUG读取位于硬盘0柱面、0磁头、1扇区的操作如下
ADEBUG
-A 100
XXXX:XXXX MOV AX,0201 用功能号2读1个扇区
XXXX:XXXX MOV BX,1000 把读出的数据放入缓冲区的地址为CS:1000
XXXX:XXXX MOV CX,0001 读0柱面1扇区
XXXX:XXXX MOV DX,0080 指定第一物理盘的0磁头
XXXX:XXXX INT 13
XXXX:XXXX INT 3
XXXX:XXXX 按回车键
-G100 执行以上程序段
-D 1000 11FF 显示512字节的MBR内容 在windows操作系统下例如xp2003Vistawindows7有微软提供的接口直接读写mbr;
FILE * fdfopen(\\\\.\\PHYSICALDRIVE0,rb);
char buffer[512];
fread(buffer,512,1,fd);
//then you can edit buffer[512] as your wish......
fseek(fd,0,SEEK_SET); //很重要
fwrite(buffer,512,1,fd); //把修改后的MBR写入到你的机器
fclose(fd); //大功告成
MBR组成 一个扇区的硬盘主引导记录MBR由如图6-15所示的4个部分组成。 ·主引导程序偏移地址0000H--0088H它负责从活动分区中装载并运行系统引导程序。 ·出错信息数据区偏移地址0089H--00E1H为出错信息00E2H--01BDH全为0字节。 ·分区表DPT,Disk Partition Table含4个分区项偏移地址01BEH--01FDH,每个分区表项长16个字节共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。 ·结束标志字偏移地址01FE--01FF的2个字节值为结束标志55AA,如果该标志错误系统就不能启动。 GPT
Globally Unique IdentifierPartition Table Format 一种由基于 Itanium 计算机中的可扩展固件接口 (EFI) 使用的磁盘分区架构。与主启动记录 (MBR) 分区方法相比GPT 具有更多的优点因为它允许每个磁盘有多达 128 个分区支持高达 18 千兆兆字节的卷大小允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余还支持唯一的磁盘和分区 ID (GUID)。 与支持最大卷为 2 TB (terabytes) 并且每个磁盘最多有 4 个主分区或 3 个主分区1 个扩展分区和无限制的逻辑驱动器的主启动记录 (MBR) 磁盘分区的样式相比GUID 分区表 (GPT) 磁盘分区样式支持最大卷为 18 EB (exabytes) 并且每磁盘最多有 128 个分区。与 MBR 分区的磁盘不同至关重要的平台操作数据位于分区而不是位于非分区或隐藏扇区。另外GPT 分区磁盘有多余的主要及备份分区表来提高分区数据结构的完整性。 在“磁盘管理”中的磁盘属性对话框中的“卷”选项卡上具有 GPT 分区样式的磁盘显示为 GUID 分区表 (GPT) 磁盘而具有 MBR 分区样式的磁盘显示为主启动记录 (MBR) 磁盘。如果发生下列意外事件可以在 GPT 磁盘上执行 MBR 磁盘支持的操作 在运行带有 Service Pack 1 (SP1) 的 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机和基于 x64 的计算机上操作系统必须驻留在 MBR 磁盘上。其他的硬盘可以是 MBR 或 GPT。 在基于 Itanium 的计算机上操作系统加载程序和启动分区必须驻留在 GPT 磁盘上。其他的硬盘可以是 MBR 或 GPT。 不能将 GPT 移至运行 Windows NT 4.0、Windows 2000、Windows XP 或 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机上。不过可以将 GPT 磁盘从运行带有 SP1 的 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机或基于 x64 的计算机移至运行 Windows Server 2003 或 Windows XP 的基于 Itanium 的计算机上反之亦然。 不能使用基于 Itanium 的 Windows 版本将 GPT 磁盘从基于 Itanium 的计算机移至运行带有 SP1 的 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机或基于 x64 的计算机然后启动该操作系统。在非基于 Itanium 的计算机上使用的 GPT 磁盘必须仅用于数据存储。 在单个动态磁盘组中既可以有 MBR也可以有 GPT 磁盘。也使用将基本 GPT 和 MBR 磁盘的混合但它们不是磁盘组的一部分。可以同时使用 MBR 和 GPT 磁盘来创建镜像卷、带区卷、跨区卷和 RAID-5 卷但是 MBR 的柱面对齐的限制可能会使得创建镜像卷有困难。通常可以将 MBR 的磁盘镜像到 GPT 磁盘上从而避免柱面对齐的问题。 可以将 MBR 磁盘转换为 GPT 磁盘并且只有在磁盘为空的情况下才可以将 GPT 磁盘转换为 MBR 磁盘。 不支持 EFI 系统分区的镜像。必须使用 bootcfg 命令克隆 EFI 系统分区。 不能在可移动媒体或者在与群集服务使用的共享 SCSI 或 Fibre Channel 总线连接的群集磁盘上使用 GPT 分区样式。 可以使用 DiskPart.exe 命令行实用程序或 EFI 固件实用程序 Diskpart.efi 在基本 GPT 磁盘上创建分区。有关 DiskPart.exe 的详细信息请参阅 DiskPart。有关“磁盘管理”管理单元的详细信息请参阅磁盘管理概述。有关 Diskpart.efi 的详细信息请参阅 Intel 网站。 在基于 Itanium 的计算机上的系统恢复方案中请参阅计算机所附带的制造商文档来重新创建或恢复 GPT 磁盘。 有关管理 GPT 和 MBR 磁盘的详细信息请参阅可扩展固件接口或 Microsoft Windows 资源工具包网站上的“Disk Management”磁盘管理。 ESP
ESP (CPU内部寄存器)
ebp和esp是32位的SPBP
esp是堆栈指针
ebp是基址指针
ESP与SP的关系就象AX与ALAH的关系.
EPS是Encapsulated PostScript的缩写是跨平台的标准格式主要用于矢量图像和光栅图像的存储。EPS格式采用 PostScript语言进行描述并且可以保存其他一些类型信息例如多色调曲线、Alpha通道、分色、剪辑路径、挂网信息和色调曲线等因此EPS格式常用于印刷或打印输出。Photoshop中的多个EPS格式选项可以实现印刷打印的综合控制在某些情况下甚至优于TIFF格式。 用Illustrator软件可以直接打开Word并且可以直接另存为EPS文件。 其他常识
esp,esd等都是矢量图。 情形--“素材”打开使用方法 ·ai或eps文件建议使用Adobe Illustrator CS3软件打开! ·cdr建议使用CorelDRAW12软件打开! ·pdf格式文件请使用adobe reader软件打开!” 简单释义-- “eps,ai,cdr”等格式都是矢量图的格式cdr是CorelDRAW产生的文件ai是Illusttator的文件Photoshop可以使用eps格式的文件不过只能用置入Illustrator是与Photoshop一家公司Ado 文章内容转载自https://blog.csdn.net/mao0514/article/details/51162915
