前言 在计算机领域，系统引导和磁盘分区是至关重要的。本文将介绍BIOS与UEFI，MBR与GPT，以及它们之间的异同点。此外，我们还会讨论与这些概念密切相关的引导加载程序——GRUB。

BIOS

BIOS（Basic Input Output System），直译成中文名称就是"基本输入输出系统"。它是一组固化到主板中一个ROM芯片上的程序，它可以从CMOS中读写系统设置的具体信息。此程序保存着计算机最重要的基本输入输出程序、开机后的自检程序和系统自启动程序。简单来说，BIOS只认识设备，不认识分区、不认识文件。

UEFI

UEFI（统一可扩展固件接口）是一个公开的规范，定义了操作系统和平台固件之间的软件接口。UEFI 是传统 PC BIOS 的继承者，是取代传统BIOS的，相比传统BIOS来说，它更易实现，容错和纠错特性也更强。
它将引导数据存储在 .efi 文件中，而不是固件中。你经常会在新款的主板中找到 UEFI 启动模式。UEFI 启动模式包含一个特殊的 EFI 分区，用于存储 .efi 文件并用于引导过程和引导加载程序。

UEFI使用GPT的分区引导方案，支持更大的硬盘。由于省去了BIOS自检的过程，所以启动速度更快。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，其中就有支持2TB以上硬盘。

MBR

全新硬盘在使用之前必须进行分区格式化，硬盘分区初始化的格式主要有两种，分别为MBR格式和GPT格式。MBR是传统的分区表类型，当一台电脑启动时，它会先启动主板上的BIOS系统，BIOS再从硬盘上读取MBR主引导记录，硬盘上的MBR运行后，就会启动操作系统，但最大的缺点则是不支持容量大于2T的硬盘。

GPT

而GPT是另一种更先进的磁盘系统分区方式，它的出现弥补了MBR这个缺点，最大支持18EB的硬盘，是基于UEFI使用的磁盘分区架构。目前所有Windows系统均支持MBR，而GPT只有64位系统才能支持。BIOS只支持MBR引导系统，而GPT仅可用UEFI引导系统。正因为这样，现在主板大多采用BIOS集成UEFI，或UEFI集成BIOS，以此达到同时兼容MBR和GPT引导系统的目的。

GRUB

GRUB（GRand unified bootloader）,多操作系统启动程序。它允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统，并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。

GRUB可用于选择操作系统分区上的不同内核，也可用于向这些内核传递启动参数。它是一个多重操作系统启动管理器，用来引导不同系统，如Windows、Linux。Linux常见的引导程序包括LILO、GRUB、GRUB2。

Legacy

如果你遇到过刚制作的U盘启动盘无法启动，或者新买的固态硬盘做好系统后无法启动，那么大概率的问题就出现在BIOS的引导模式的选择上，是UEFI还是Legacy。legacy启动模式是指BIOS 固件用来初始化硬件设备的引导过程，Legacy启动模式包含一系列已安装的设备，这些设备在引导过程中计算机执行 POST （开机自检）测试时会被初始化。传统引导将检查所有连接设备的主引导记录 (MBR)，通常位于磁盘的第一个扇区。
当它在设备中找不到引导加载程序时，Legacy会切换到列表中的下一个设备并不断重复此过程，直到找到引导加载程序，否则返回错误。

BIOSUEFI
用于初始化计算机硬件并引导操作系统在计算机启动时运行
具有较少功能和灵活性具有更多功能和灵活性
支持更大的硬盘容量、更快的启动速度、更好的安全性和更多的扩展性v
通常具有图形用户界面（GUI）
MBRGPT
用于分区磁盘并存储分区布局信息用于分区磁盘并存储分区布局信息
支持最多4个主分区或3个主分区加1个扩展分区支持最多4个主分区或3个主分区加1个扩展分区支持最多4个主分区或3个主分区加1个扩展分区
具有更好的数据完整性和可靠性，使用校验和检测数据损坏
UEFI需要GPT格式的磁盘才能引导
GRUB
用于在计算机系统启动时加载操作系统的引导加载程序，与BIOS、UEFI、MBR、GPT都有关联
能够与BIOS或UEFI兼容，可以在MBR或GPT格式的磁盘上运行
通常用于多引导系统，可以在多个操作系统之间进行选择，并提供了灵活的配置选项
UEFI 引导模式Legacy引导模式
UEFI 提供了更好的用户界面Legacy引导模式是传统的且非常基本的
使用 GPT 分区方案使用 MBR 分区方案
UEFI 提供更快的启动时间相比UEFI，它的速度较慢
由于 UEFI 使用 GPT 分区方案，因此它可以支持多达 9 zB 的存储设备Legacy使用的 MBR 分区方案仅支持最多 2 TB 存储设备
UEFI 以 32 位和 64 位运行，支持鼠标和触摸板Legacy在仅支持键盘，仅 16 位模式下运行
它允许安全启动，防止加载未经授权的应用程序它还可能阻碍双启动，因为它将操作系统（OS）视为应用程序它不提供允许加载未经授权的应用程序的安全启动方法，未限制双启动
它具有更简单的更新过程与UEFI相比，它更复杂

组合

  • BIOS+MBR：

    这是最传统的，系统都会支持；唯一的缺点就是不支持容量大于2T的硬盘。

  • BIOS+GPT：

    BIOS是可以使用GPT分区表的硬盘来作为数据盘的，但不能引导系统；若电脑同时带有容量小于2T的硬盘和容量大于2T的硬盘，小于2T的可以用MBR分区表安装系统，而大于2T的可以使用GPT分区表来存放资料。但系统须使用64位系统。

  • UEFI+MBR：

    可以把UEFI设置成Legacy模式（传统模式）让其支持传统MBR启动，效果同BIOS+MBR；也可以建立FAT分区，放置UEFI启动文件来，可应用在U盘和移动硬盘上实现双模式启动。

  • UEFI+GPT：

    如果要把大于2T的硬盘作为系统盘来安装系统的话，就必须UEFI+GPT。而且系统须使用64位系统，否则无法引导。但系统又不是传统在PE下安装后就能直接使用的，引导还得经过处理才行。

后记

参考： 聊聊BIOS、UEFI、MBR、GPT、GRUB……