论文部分内容阅读
摘要：UEFI是一种详细描述类型接口的标准，与传统BIOS相比较UEFI可以直接访问文件系统，不必像传统BIOS一样访问硬盘主引导记录中的启动代码，而是直接在ESP（EFI系统分区）中寻找UEFI应用，UEFI抛去了传统BIOS需要长时间自检的问题，让硬件初始化以及引导系统变得简捷快速。在梳理UEFI引导过程的基础之上，阐述了基于UEFI引导的Windows安装条件与步骤，指出了此类安装需要注意的事项。
关键词：UEFI；系统引导；Windows8
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0204-02
近年来，随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，人们对计算机的安全和性能要求越来越高，不仅要保证计算机的安全，还要提高计算机的性能，为用户节省时间。在计算机的BIOS设置里面，有着新一种系统引导方式——UEFI，使用UEFI引导的系统，能够大大减少系统的启动时间。
1 UEFI简介
UEFI（统一的可扩展固件接口）是在EFI 1.10（可扩展固件接口，Extensible Firmware Interface）上发展而来，是一种详细描述类型接口的标准[1]。与传统BIOS相比较UEFI可以直接访问文件系统，不必像传统BIOS一样访问硬盘主引导记录中的启动代码，而是直接在ESP（EFI系统分区）中寻找UEFI应用（通常为.EFI结尾的文件），UEFI抛去了传统BIOS需要长时间自检的问题，让硬件初始化以及引导系统变得简捷快速，特别是在Windows8以上的系统对UEFI有特别的优化让开机变得非常快[2]。UEFI必须基于GPT（GUID分区表）格式的硬盘。GPT分区表与MBR分区表相比，MBR分区表只支持4个主分区（如果你的电脑使用MBR分区表但是分区却不止4个那是因为是用了一个扩展分区创建多个逻辑分区，通常在Windows环境下MBR分区表通常采用一个主分区加一个宽展分区，再将扩展分区分成若干个逻辑分区。因此你的磁盘有可能仅仅只有两个主要分区），而GPT分区表没有主分区数量限制理论上，在Windows中最多支持128个GPT分区。MBR还无法使用在2TB以上的磁盘（在大于2TB的硬盘上只能使用2.1TB的容量）。
2 UEFI的引导过程
UEFI引导Windows系统的过程如下。
Step 1. 在磁盘中的ESP分区中寻找EFI应用（ESP分区下的EFI＼boot＼bootx64.efi）。
Step 2. 加载启动菜单（ESP分区下的EFI＼Microdoft＼BCD）。
Step 3. 操作系统启动
ESP分区的本质：ESP分区其实就是一个fat分区的变种，可以是用FAT12，FAT16，FAT32来替代它， UEFI不是必须包含ESP，但是必须存在一个FAT分区。UEFI不能识别NTFS文件系统。当存在多个FAT（ESP）分区时按照预先设定的磁盘启动顺序，查找有正确引导文件的分区引导启动。
简单了解了UEFI的优势之后，是不是想让你的Windows基于UEFI启动呢？下面让我吗看看如何让你的电脑支持UEFI启动吧。
在Windows桌面下按住Windows键 R键弹出运行窗口输入msinfo32点击确定，会弹出系统信息窗口，查看BIOS模式项目中的值是不是为UEFI。
3 UEFI引导的Windows安装条件与步骤
在安装一个基于UEFI引导的操作系统之前，我们先看一下UEFI需要的条件，条件如下。
1）支持UEFI的主板。主板是必要条件，现在新出的主板都是支持UEFI的。进入BIOS界面（通常是在开机时按下），如果你的BIOS界面有鼠标出现或者是图像界面，那么你的BIOS肯定是基于UEFI的，如果不是图形界面就要去看看BIOS的Boot菜单或者Startup菜单看看是否有UEFI或者EFI字样，如果有那么你的主板也是支持UEFI的。
2）GUID分区表的磁盘。UEFI只能基于GUID的磁盘，所以需要把磁盘分区表转换为GUID分区表。Diskgenius这款软件提供了数据无损转换功能。
3）Windows8以上的系统。
具备以上三个条件后就可以准备安装基于UEFI引导的Windows了。这里介绍最简单，安装效果最好的硬盘安装方式。条件是需要准备Windows 8以上的原版ISO镜像文件，一个安装了PE维护系统的U盘。
Step 1. 将BIOS设置为盘启动，启动U盘里的PE维护系统。
Step 2. 使用Diskgenius工具（一般主流PE都会集成）将磁盘转换为GUID分区表。具体操作：运行Diskgenius-选择需要转换的磁盘右击-选择转换分区表类型为GUID格式-点击保存更改按钮。将第一个分区删去（安装操作系统的分区），这时会看到有一块灰色的空闲空间（最好保持空闲空间有100GB的大小），右击空闲空间-建立新分区-文件系统类型选择FAT32，大小选择5GB-点击保存更改按钮保存。加载准备好的ISO镜像文件到虚拟光驱，并将说有的文件拷贝到刚刚建立的新分区。
Step 3. 设置BIOS为UEFI启动，并把磁盘设置为第一启动项，注意必须关闭legacy模式或者CMS选项，确保系统会以UEFI方式引导系统。
Step 4. 现在开机如果BIOS设置没有出问题的话电脑启动会进入Windows的安装界面。选择合适的语言和键盘选项-单击现在安装-同意许可条例-安装类型选择自定义安装-选择刚刚处理的空白磁盘空间点击下一步，Windows就开始自动安装（安装速度因电脑性能而异）。安装完成后按系统提示进行初次使用设置后就行。 Step 5. 安装完成后会发现有一块磁盘只有5GB，里面是刚刚放进去安装系统的镜像文件。现在这块空间没用了我们要怎么处理呢？我们可以把它分配到C盘里。具体操作：运行Diskgenius-选择镜像文件的分区删除它，这时它变成灰色的空白空间，右击它-选择将空闲空间分配给-这里选择你C盘所在的分区-点击保存更改按钮。这时有可能会发现盘符顺序不对（比如没有D盘直接到E盘了），可以通过Diskgenius右击删除驱动器号（盘符）选项，在按照顺序指派新的驱动器号（盘符）。（这一操作最好在安装驱动程序和其他软件之前操作，不然可能失败或者影响其他软件运行，推荐在安装Windows系统后立即进行该项操作。）
这样安装完成后，在磁盘中有三个系统分区ESP、MSR和恢复分区，它们是Windows安装时自动创建的，它们不可删除。在日常操作中它们也是不可见的。到这里就可以体验基于UEFI引导的操作系统了，尽情体验它畅快的速度。
4 UEFI引导的Windows安装注意事项
在使用UEFI引导进行Windwos安装时需要注意以下两点。
第一，基于UEFI的系统安装好后会发现在关机后再开机时无法进入BIOS设置了，按住进入BIOS的快捷键电脑却直接进入系统了。这是因为Windows的快速启动（Fast Startup）技术[3]造成的，快速启动技术在关机时会把系统会话保存在hiberfile.sys文件中，与休眠有点类似。因此我们想要进入BIOS设置界面就不能让Windows以快速启动方式关机，必须使用重启（热启动）的方式，这时在电脑开机时按下快捷键就可以进入bios设置界面。
第二，secure boot技术是一种微软公司的安全技术，它会在BIOS中内置一些受信任、可靠的公钥[4]。让计算机只能加载或运行经过认证系统和驱动程序。这样能有效保护系统文件、关键驱动程序、内核的完整性，甚至还可以反恶意软件。在secure boot技术带来安全的同时也带来了很多的限制。启动该技术后会让计算机默认以uefi模式启动。为初接触这方面的人带来不便。同时该技术还会影响linux系统的启动，当计算机安装的linux的发行版后，由于bios中没有linux的公钥会导致linux无法启动。
参考文献：
[1] 百度百科. UEFI[EB/OL]. http：//baike.baidu.com/link？url=7RQmA48T9
QZqin4Y8YBjG2YSlTEPy0MH3atZhYHTPNjcHIlDmafbQQinGY6KUe6W9V2_BSjXNYkknJD79uKcPa， 2016.
[2]刘景云. 活学活用UEFI启动模式[J]. 电脑知识与技术：经验技巧， 2015（8）：23-27.
[3]史蒂文·辛诺夫斯基（StevenSinofsky） 微软Windows事业部主管开发者博客https：//blogs.msdn.microsoft.com/b8/2011/09/08/delivering-fast-boot-times-in-windows-8/
[4]Microsoft技术支持信息.https：//technet.microsoft.com/zh-cn/windows/jj737995.
关键词：UEFI；系统引导；Windows8
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0204-02
近年来，随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，人们对计算机的安全和性能要求越来越高，不仅要保证计算机的安全，还要提高计算机的性能，为用户节省时间。在计算机的BIOS设置里面，有着新一种系统引导方式——UEFI，使用UEFI引导的系统，能够大大减少系统的启动时间。
1 UEFI简介
UEFI（统一的可扩展固件接口）是在EFI 1.10（可扩展固件接口，Extensible Firmware Interface）上发展而来，是一种详细描述类型接口的标准[1]。与传统BIOS相比较UEFI可以直接访问文件系统，不必像传统BIOS一样访问硬盘主引导记录中的启动代码，而是直接在ESP（EFI系统分区）中寻找UEFI应用（通常为.EFI结尾的文件），UEFI抛去了传统BIOS需要长时间自检的问题，让硬件初始化以及引导系统变得简捷快速，特别是在Windows8以上的系统对UEFI有特别的优化让开机变得非常快[2]。UEFI必须基于GPT（GUID分区表）格式的硬盘。GPT分区表与MBR分区表相比，MBR分区表只支持4个主分区（如果你的电脑使用MBR分区表但是分区却不止4个那是因为是用了一个扩展分区创建多个逻辑分区，通常在Windows环境下MBR分区表通常采用一个主分区加一个宽展分区，再将扩展分区分成若干个逻辑分区。因此你的磁盘有可能仅仅只有两个主要分区），而GPT分区表没有主分区数量限制理论上，在Windows中最多支持128个GPT分区。MBR还无法使用在2TB以上的磁盘（在大于2TB的硬盘上只能使用2.1TB的容量）。
2 UEFI的引导过程
UEFI引导Windows系统的过程如下。
Step 1. 在磁盘中的ESP分区中寻找EFI应用（ESP分区下的EFI＼boot＼bootx64.efi）。
Step 2. 加载启动菜单（ESP分区下的EFI＼Microdoft＼BCD）。
Step 3. 操作系统启动
ESP分区的本质：ESP分区其实就是一个fat分区的变种，可以是用FAT12，FAT16，FAT32来替代它， UEFI不是必须包含ESP，但是必须存在一个FAT分区。UEFI不能识别NTFS文件系统。当存在多个FAT（ESP）分区时按照预先设定的磁盘启动顺序，查找有正确引导文件的分区引导启动。
简单了解了UEFI的优势之后，是不是想让你的Windows基于UEFI启动呢？下面让我吗看看如何让你的电脑支持UEFI启动吧。
在Windows桌面下按住Windows键 R键弹出运行窗口输入msinfo32点击确定，会弹出系统信息窗口，查看BIOS模式项目中的值是不是为UEFI。
3 UEFI引导的Windows安装条件与步骤
在安装一个基于UEFI引导的操作系统之前，我们先看一下UEFI需要的条件，条件如下。
1）支持UEFI的主板。主板是必要条件，现在新出的主板都是支持UEFI的。进入BIOS界面（通常是在开机时按下），如果你的BIOS界面有鼠标出现或者是图像界面，那么你的BIOS肯定是基于UEFI的，如果不是图形界面就要去看看BIOS的Boot菜单或者Startup菜单看看是否有UEFI或者EFI字样，如果有那么你的主板也是支持UEFI的。
2）GUID分区表的磁盘。UEFI只能基于GUID的磁盘，所以需要把磁盘分区表转换为GUID分区表。Diskgenius这款软件提供了数据无损转换功能。
3）Windows8以上的系统。
具备以上三个条件后就可以准备安装基于UEFI引导的Windows了。这里介绍最简单，安装效果最好的硬盘安装方式。条件是需要准备Windows 8以上的原版ISO镜像文件，一个安装了PE维护系统的U盘。
Step 1. 将BIOS设置为盘启动，启动U盘里的PE维护系统。
Step 2. 使用Diskgenius工具（一般主流PE都会集成）将磁盘转换为GUID分区表。具体操作：运行Diskgenius-选择需要转换的磁盘右击-选择转换分区表类型为GUID格式-点击保存更改按钮。将第一个分区删去（安装操作系统的分区），这时会看到有一块灰色的空闲空间（最好保持空闲空间有100GB的大小），右击空闲空间-建立新分区-文件系统类型选择FAT32，大小选择5GB-点击保存更改按钮保存。加载准备好的ISO镜像文件到虚拟光驱，并将说有的文件拷贝到刚刚建立的新分区。
Step 3. 设置BIOS为UEFI启动，并把磁盘设置为第一启动项，注意必须关闭legacy模式或者CMS选项，确保系统会以UEFI方式引导系统。
Step 4. 现在开机如果BIOS设置没有出问题的话电脑启动会进入Windows的安装界面。选择合适的语言和键盘选项-单击现在安装-同意许可条例-安装类型选择自定义安装-选择刚刚处理的空白磁盘空间点击下一步，Windows就开始自动安装（安装速度因电脑性能而异）。安装完成后按系统提示进行初次使用设置后就行。 Step 5. 安装完成后会发现有一块磁盘只有5GB，里面是刚刚放进去安装系统的镜像文件。现在这块空间没用了我们要怎么处理呢？我们可以把它分配到C盘里。具体操作：运行Diskgenius-选择镜像文件的分区删除它，这时它变成灰色的空白空间，右击它-选择将空闲空间分配给-这里选择你C盘所在的分区-点击保存更改按钮。这时有可能会发现盘符顺序不对（比如没有D盘直接到E盘了），可以通过Diskgenius右击删除驱动器号（盘符）选项，在按照顺序指派新的驱动器号（盘符）。（这一操作最好在安装驱动程序和其他软件之前操作，不然可能失败或者影响其他软件运行，推荐在安装Windows系统后立即进行该项操作。）
这样安装完成后，在磁盘中有三个系统分区ESP、MSR和恢复分区，它们是Windows安装时自动创建的，它们不可删除。在日常操作中它们也是不可见的。到这里就可以体验基于UEFI引导的操作系统了，尽情体验它畅快的速度。
4 UEFI引导的Windows安装注意事项
在使用UEFI引导进行Windwos安装时需要注意以下两点。
第一，基于UEFI的系统安装好后会发现在关机后再开机时无法进入BIOS设置了，按住进入BIOS的快捷键电脑却直接进入系统了。这是因为Windows的快速启动（Fast Startup）技术[3]造成的，快速启动技术在关机时会把系统会话保存在hiberfile.sys文件中，与休眠有点类似。因此我们想要进入BIOS设置界面就不能让Windows以快速启动方式关机，必须使用重启（热启动）的方式，这时在电脑开机时按下快捷键就可以进入bios设置界面。
第二，secure boot技术是一种微软公司的安全技术，它会在BIOS中内置一些受信任、可靠的公钥[4]。让计算机只能加载或运行经过认证系统和驱动程序。这样能有效保护系统文件、关键驱动程序、内核的完整性，甚至还可以反恶意软件。在secure boot技术带来安全的同时也带来了很多的限制。启动该技术后会让计算机默认以uefi模式启动。为初接触这方面的人带来不便。同时该技术还会影响linux系统的启动，当计算机安装的linux的发行版后，由于bios中没有linux的公钥会导致linux无法启动。
参考文献：
[1] 百度百科. UEFI[EB/OL]. http：//baike.baidu.com/link？url=7RQmA48T9
QZqin4Y8YBjG2YSlTEPy0MH3atZhYHTPNjcHIlDmafbQQinGY6KUe6W9V2_BSjXNYkknJD79uKcPa， 2016.
[2]刘景云. 活学活用UEFI启动模式[J]. 电脑知识与技术：经验技巧， 2015（8）：23-27.
[3]史蒂文·辛诺夫斯基（StevenSinofsky） 微软Windows事业部主管开发者博客https：//blogs.msdn.microsoft.com/b8/2011/09/08/delivering-fast-boot-times-in-windows-8/
[4]Microsoft技术支持信息.https：//technet.microsoft.com/zh-cn/windows/jj737995.