基于UEFI引導(dǎo)的Windows安裝過程分析

劉云鵬　楊有　楊強

摘要：UEFI是一種詳細(xì)描述類型接口的標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)BIOS相比較UEFI可以直接訪問文件系統(tǒng)，不必像傳統(tǒng)BIOS一樣訪問硬盤主引導(dǎo)記錄中的啟動代碼，而是直接在ESP（EFI系統(tǒng)分區(qū)）中尋找UEFI應(yīng)用，UEFI拋去了傳統(tǒng)BIOS需要長時間自檢的問題，讓硬件初始化以及引導(dǎo)系統(tǒng)變得簡捷快速。在梳理UEFI引導(dǎo)過程的基礎(chǔ)之上，闡述了基于UEFI引導(dǎo)的Windows安裝條件與步驟，指出了此類安裝需要注意的事項。

關(guān)鍵詞：UEFI；系統(tǒng)引導(dǎo)；Windows8

中圖分類號：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）19-0204-02

近年來，隨著計算機硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對計算機的安全和性能要求越來越高，不僅要保證計算機的安全，還要提高計算機的性能，為用戶節(jié)省時間。在計算機的BIOS設(shè)置里面，有著新一種系統(tǒng)引導(dǎo)方式——UEFI，使用UEFI引導(dǎo)的系統(tǒng)，能夠大大減少系統(tǒng)的啟動時間。

1 UEFI簡介

UEFI（統(tǒng)一的可擴展固件接口）是在EFI 1.10（可擴展固件接口，Extensible Firmware Interface）上發(fā)展而來，是一種詳細(xì)描述類型接口的標(biāo)準(zhǔn)[1]。與傳統(tǒng)BIOS相比較UEFI可以直接訪問文件系統(tǒng)，不必像傳統(tǒng)BIOS一樣訪問硬盤主引導(dǎo)記錄中的啟動代碼，而是直接在ESP（EFI系統(tǒng)分區(qū)）中尋找UEFI應(yīng)用（通常為.EFI結(jié)尾的文件），UEFI拋去了傳統(tǒng)BIOS需要長時間自檢的問題，讓硬件初始化以及引導(dǎo)系統(tǒng)變得簡捷快速，特別是在Windows8以上的系統(tǒng)對UEFI有特別的優(yōu)化讓開機變得非?？靃2]。UEFI必須基于GPT（GUID分區(qū)表）格式的硬盤。GPT分區(qū)表與MBR分區(qū)表相比，MBR分區(qū)表只支持4個主分區(qū)（如果你的電腦使用MBR分區(qū)表但是分區(qū)卻不止4個那是因為是用了一個擴展分區(qū)創(chuàng)建多個邏輯分區(qū)，通常在Windows環(huán)境下MBR分區(qū)表通常采用一個主分區(qū)加一個寬展分區(qū)，再將擴展分區(qū)分成若干個邏輯分區(qū)。因此你的磁盤有可能僅僅只有兩個主要分區(qū)），而GPT分區(qū)表沒有主分區(qū)數(shù)量限制理論上，在Windows中最多支持128個GPT分區(qū)。MBR還無法使用在2TB以上的磁盤（在大于2TB的硬盤上只能使用2.1TB的容量）。

2 UEFI的引導(dǎo)過程

UEFI引導(dǎo)Windows系統(tǒng)的過程如下。

Step 1. 在磁盤中的ESP分區(qū)中尋找EFI應(yīng)用（ESP分區(qū)下的EFI＼boot＼bootx64.efi）。

Step 2. 加載啟動菜單（ESP分區(qū)下的EFI＼Microdoft＼BCD）。

Step 3. 操作系統(tǒng)啟動

ESP分區(qū)的本質(zhì)：ESP分區(qū)其實就是一個fat分區(qū)的變種，可以是用FAT12，F(xiàn)AT16，F(xiàn)AT32來替代它， UEFI不是必須包含ESP，但是必須存在一個FAT分區(qū)。UEFI不能識別NTFS文件系統(tǒng)。當(dāng)存在多個FAT（ESP）分區(qū)時按照預(yù)先設(shè)定的磁盤啟動順序，查找有正確引導(dǎo)文件的分區(qū)引導(dǎo)啟動。

簡單了解了UEFI的優(yōu)勢之后，是不是想讓你的Windows基于UEFI啟動呢？下面讓我嗎看看如何讓你的電腦支持UEFI啟動吧。

在Windows桌面下按住Windows鍵+R鍵彈出運行窗口輸入msinfo32點擊確定，會彈出系統(tǒng)信息窗口，查看BIOS模式項目中的值是不是為UEFI。

3 UEFI引導(dǎo)的Windows安裝條件與步驟

在安裝一個基于UEFI引導(dǎo)的操作系統(tǒng)之前，我們先看一下UEFI需要的條件，條件如下。

1）支持UEFI的主板。主板是必要條件，現(xiàn)在新出的主板都是支持UEFI的。進(jìn)入BIOS界面（通常是在開機時按下），如果你的BIOS界面有鼠標(biāo)出現(xiàn)或者是圖像界面，那么你的BIOS肯定是基于UEFI的，如果不是圖形界面就要去看看BIOS的Boot菜單或者Startup菜單看看是否有UEFI或者EFI字樣，如果有那么你的主板也是支持UEFI的。

2）GUID分區(qū)表的磁盤。UEFI只能基于GUID的磁盤，所以需要把磁盤分區(qū)表轉(zhuǎn)換為GUID分區(qū)表。Diskgenius這款軟件提供了數(shù)據(jù)無損轉(zhuǎn)換功能。

3）Windows8以上的系統(tǒng)。

具備以上三個條件后就可以準(zhǔn)備安裝基于UEFI引導(dǎo)的Windows了。這里介紹最簡單，安裝效果最好的硬盤安裝方式。條件是需要準(zhǔn)備Windows 8以上的原版ISO鏡像文件，一個安裝了PE維護系統(tǒng)的U盤。

Step 1. 將BIOS設(shè)置為盤啟動，啟動U盤里的PE維護系統(tǒng)。

Step 2. 使用Diskgenius工具（一般主流PE都會集成）將磁盤轉(zhuǎn)換為GUID分區(qū)表。具體操作：運行Diskgenius-選擇需要轉(zhuǎn)換的磁盤右擊-選擇轉(zhuǎn)換分區(qū)表類型為GUID格式-點擊保存更改按鈕。將第一個分區(qū)刪去（安裝操作系統(tǒng)的分區(qū)），這時會看到有一塊灰色的空閑空間（最好保持空閑空間有100GB的大?。?，右擊空閑空間-建立新分區(qū)-文件系統(tǒng)類型選擇FAT32，大小選擇5GB-點擊保存更改按鈕保存。加載準(zhǔn)備好的ISO鏡像文件到虛擬光驅(qū)，并將說有的文件拷貝到剛剛建立的新分區(qū)。

Step 3. 設(shè)置BIOS為UEFI啟動，并把磁盤設(shè)置為第一啟動項，注意必須關(guān)閉legacy模式或者CMS選項，確保系統(tǒng)會以UEFI方式引導(dǎo)系統(tǒng)。

Step 4. 現(xiàn)在開機如果BIOS設(shè)置沒有出問題的話電腦啟動會進(jìn)入Windows的安裝界面。選擇合適的語言和鍵盤選項-單擊現(xiàn)在安裝-同意許可條例-安裝類型選擇自定義安裝-選擇剛剛處理的空白磁盤空間點擊下一步，Windows就開始自動安裝（安裝速度因電腦性能而異）。安裝完成后按系統(tǒng)提示進(jìn)行初次使用設(shè)置后就行。

Step 5. 安裝完成后會發(fā)現(xiàn)有一塊磁盤只有5GB，里面是剛剛放進(jìn)去安裝系統(tǒng)的鏡像文件?，F(xiàn)在這塊空間沒用了我們要怎么處理呢？我們可以把它分配到C盤里。具體操作：運行Diskgenius-選擇鏡像文件的分區(qū)刪除它，這時它變成灰色的空白空間，右擊它-選擇將空閑空間分配給-這里選擇你C盤所在的分區(qū)-點擊保存更改按鈕。這時有可能會發(fā)現(xiàn)盤符順序不對（比如沒有D盤直接到E盤了），可以通過Diskgenius右擊刪除驅(qū)動器號（盤符）選項，在按照順序指派新的驅(qū)動器號（盤符）。（這一操作最好在安裝驅(qū)動程序和其他軟件之前操作，不然可能失敗或者影響其他軟件運行，推薦在安裝Windows系統(tǒng)后立即進(jìn)行該項操作。）

這樣安裝完成后，在磁盤中有三個系統(tǒng)分區(qū)ESP、MSR和恢復(fù)分區(qū)，它們是Windows安裝時自動創(chuàng)建的，它們不可刪除。在日常操作中它們也是不可見的。到這里就可以體驗基于UEFI引導(dǎo)的操作系統(tǒng)了，盡情體驗它暢快的速度。

4 UEFI引導(dǎo)的Windows安裝注意事項

在使用UEFI引導(dǎo)進(jìn)行Windwos安裝時需要注意以下兩點。

第一，基于UEFI的系統(tǒng)安裝好后會發(fā)現(xiàn)在關(guān)機后再開機時無法進(jìn)入BIOS設(shè)置了，按住進(jìn)入BIOS的快捷鍵電腦卻直接進(jìn)入系統(tǒng)了。這是因為Windows的快速啟動（Fast Startup）技術(shù)[3]造成的，快速啟動技術(shù)在關(guān)機時會把系統(tǒng)會話保存在hiberfile.sys文件中，與休眠有點類似。因此我們想要進(jìn)入BIOS設(shè)置界面就不能讓W(xué)indows以快速啟動方式關(guān)機，必須使用重啟（熱啟動）的方式，這時在電腦開機時按下快捷鍵就可以進(jìn)入bios設(shè)置界面。

第二，secure boot技術(shù)是一種微軟公司的安全技術(shù)，它會在BIOS中內(nèi)置一些受信任、可靠的公鑰[4]。讓計算機只能加載或運行經(jīng)過認(rèn)證系統(tǒng)和驅(qū)動程序。這樣能有效保護系統(tǒng)文件、關(guān)鍵驅(qū)動程序、內(nèi)核的完整性，甚至還可以反惡意軟件。在secure boot技術(shù)帶來安全的同時也帶來了很多的限制。啟動該技術(shù)后會讓計算機默認(rèn)以uefi模式啟動。為初接觸這方面的人帶來不便。同時該技術(shù)還會影響linux系統(tǒng)的啟動，當(dāng)計算機安裝的linux的發(fā)行版后，由于bios中沒有l(wèi)inux的公鑰會導(dǎo)致linux無法啟動。

參考文獻(xiàn)：

[1] 百度百科. UEFI[EB/OL]. http：//baike.baidu.com/link？url=7RQmA48T9

QZqin4Y8YBjG2YSlTEPy0MH3atZhYHTPNjcHIlDmafbQQinGY6KUe6W9V2_BSjXNYkknJD79uKcPa， 2016.

[2]劉景云. 活學(xué)活用UEFI啟動模式[J]. 電腦知識與技術(shù)：經(jīng)驗技巧， 2015（8）：23-27.

[3]史蒂文·辛諾夫斯基（StevenSinofsky） 微軟Windows事業(yè)部主管開發(fā)者博客https：//blogs.msdn.microsoft.com/b8/2011/09/08/delivering-fast-boot-times-in-windows-8/

[4]Microsoft技術(shù)支持信息.https：//technet.microsoft.com/zh-cn/windows/jj737995.