uefi启动解析:由原理到实例

  • Post author:
  • Post category:其他



http://www.szchehang.com/news/7159.html

这是本帖全部内容:

A:什么是UEFI,其含义

B:UEFI模块包含的文件逐个分析及其引导流程+ESP分区的本质

C:判断自己的机器是X64(64 bit)构架还是IA32(32 bit)的构架

D:给传统BIOS下的合盘添加UEFI模块支持+制作BIOS / UEFI(IA32+X64)

E:给Win8 x86;Win8 x64 的PE添加UEFI启动支持

F:给VMware虚拟机开启UEFI,当没有物理硬件支持的情况下,不错的选择哦。

G:UEFI+GPT系统安装方法+PE开机自动给ESP分区分配盘符

H:MBR/GPT磁盘转换

I:EFI SHELL 说明及下载(新增光盘版EFI Shell)


============================================

A:什么是UEFI,其含义 点击阅读

============================================

B:

UEFI模块包含的文件逐个分析及其引导流程

★ —————–对于UEFI启动本身来说,这些文件是必需的

▲—————– 对于传统BIOS引导光盘来说,这些文件是制作时必需的

▲—————– 对于传统BIOS引导光盘来说,这些文件是引导时必需的

◆ —————–对于UEFI引导光盘来说,这些文件是制作时必需的

◆ —————–对于UEFI引导光盘来说,这些文件是引导时必需的

UEFI_MS必需————-在磁盘介质上,通过UEFI启动系统,这些文件是必需的


=======================================

UEFI 全中文版支持模块 UEFI_Support.PMF 到D部分下载

=======================================

UEFI_Support.PMF 用Diskgenius 4.20及以上恢复到磁盘时,这些文件意义和用途:

(本说明用法:你需要查询某个文件的用处,直接找那个文件;或者你需要做什么,从上方认识标示,从本说明标示入手)

根目录

├─boot ——————————–启动文件目录 UEFI_MS必需 + ▲

│ │ BCD ——————————–传统BIOS启动所需BCD菜单文件 ▲

│ │ boot.sdi ——————————–UEFI/BIOS启动都需要 UEFI_MS必需 + ▲+ ◆

│ ├─fonts ——————————–传统BIOS启动字体文件目录(不影响启动)

│ │ chs_boot.ttf

│ │ wgl4_boot.ttf

│ └─zh-cn ——————————–传统BIOS启动中文显示用的目录(不影响启动)

│ bootmgr.exe.mui

├─efi——————————–UEFI启动目录 ★ + UEFI_MS必需 + ◆

│ ├─zh-cn ——————————–UEFI启动中文显示用的目录(不影响启动)

│ │ bootia32.efi.mui

│ │ bootx64.efi.mui

│ ├─boot——————————–UEFI启动文件目录 ★ + UEFI_MS必需 + ◆

│ │ bootia32.efi——————————–IA32构架的启动文件 ★ + UEFI_MS必需 + ◆

│ │ bootx64.efi——————————–X64构架的启动文件 ★ + UEFI_MS必需 + ◆

│ └─microsoft——————————-UEFI启动目录 UEFI_MS必需 + ◆

│ ├─fonts ——————————–UEFI启动中文字体文件目录(不影响启动)

│ │ chs_boot.ttf

│ │ wgl4_boot.ttf

│ └─boot———————————UEFI启动菜单目录 UEFI_MS必需 + ◆

│ BCD——————————-UEFI启动菜单 UEFI_MS必需 + ◆



│─MBR.bin ————————制作传统BIOS下的启动光盘上时的引导记录,负责引导Bootmgr,适合x64+x86 ▲

│─bootmgr ———————–传统BIOS下的启动光盘的引导文件,适合x64+x86 ▲

│─UEFI_ALL.BIN—————–制作UEFi启动光盘上时的引导记录(已处理),可以同时支持引导IA32+X64构架,直接读取\efi\microsoft\boot\bcd ◆

│─winpe_x86.wim ——————————–适合IA32构架的winPE,目前仅有Win8 x86 UEFI_MS必需 +▲+ ◆

└─winpe_x64.wim ——————————–适合X64构架的winPE,目前有Win7/8 x64 UEFI_MS必需+ ▲+ ◆

==========================================

然后来说UEFI启动 Windows 的简要流程:

==========================================

—->>电脑开机(假设已经设置了UEFI为打开)

—->>启动模块根据启动项顺序依次查找所有

(FAT分区):\efi\boot\bootia32.efi(IA32构架的启动文件)

或者

(FAT分区):\efi\boot\bootx64.efi(X64构架的启动文件)

—->>加载\efi\microsoft\BCD 启动菜单文件

—->>按照BCD里面的内容进一步启动,整个过程和传统的BIOS相比,没有引导记录的参与,不错不错

提示:

以上的bootia32.efi,bootx64.efi 都是一个efi应用,不同的是使用在IA32或者X64构架下。你可以选择任意一个efi应用文件,然后改名替代上面的文件。

这里加载\efi\microsoft\BCD 启动菜单文件是因为当前的efi文件的内容是微软写的,efi内容下一步就指向\efi\microsoft\BCD

我们当然可以创建一个abc.efi,然后改名,bootx64.efi 或者bootia32.efi,让UEFI开机的时候加载,

然而你可以让你自己写的abc.efi指向某个目录的某个CFG文件这都随你愿意,从而实现调用……

为了证实这一点,我下载了EFI SHELL然后将Shell.efi改名为bootx64.efi,再在X64构架的物理计算机和虚拟机上,进行启动…

得出的结论是正确的。这是我做好的EFI SHELL文件请到I模块看说明及下载使用.。

=========================================

ESP分区的本质

=========================================

ESP:

EFI System Partition

它是当我们首次为GPT磁盘分区时会提示建立的,对于UEFI启动来说,ESP分区不是必需的,但是一个FAT分区确是必须的

ESP的本质是一个FAT分区,只不过分区程序在给GPT磁盘分区的时候提醒你建立ESP,并且你同意了,那么程序将建立一个指定大小的FAT分区,

并且命名为”ESP”,从这里我们可以看出 ESP分区可以用任意位置的任意大小的任意FAT分区代替。

有网友会问,如果存在多个磁盘,每个磁盘上存在多个FAT分区,怎么算:

这么算:多个磁盘根据设定的磁盘启动顺序依次启动查找FAT分区

每个磁盘多个FAT分区,那么谁在前,谁有正确的引导资料就引导谁

注:以上结论本人已经测试成功,非凭空臆想

ESP分区不可见:它是一个特殊的FAT分区,当然能够被任何FAT分区代替,它的特殊性在于,每次关机重启后,ESP分区的状态

总会变成不可见,这不是设置隐藏属性,因为ESP没有任何隐藏属性,更加类似于开机过程中系统将ESP的盘符删除了,

让人不能在计算机直接访问 (G部分有解决方案)


注释:

比如我的电脑是X64构架的(物理决定),我的UEFI启动文件只能是(FAT分区):\efi\boot\bootx64.efi,

而如果没有bootx64.efi文件存在的话,UEFI就启动失败,即使存在bootia32.efi,也没用因为那是IA32构架的电脑使用的

X64构架的电脑使用不了,即使改名,也会因为下一步读取BCD进一步启动因为和winload.efi不匹配而失败。

同理IA32构架的电脑只能使用bootia32.efi。

其实换句话说,X64构架的电脑在UEFI模式下应该是无法使用Win8 x86的系统和PE的,IA32在UEFI模式下也同样无法使用Win7/8 x64的系统和PE

只有在BIOS模式下X64.IA32才可以,任意使用Win7/8 x86/x64.


联系起以后大内存以及X64的普及,那么以后的电脑基本都是X64的物理构架,IA32的构架将会很少,

也只有早期的电脑存在IA32构架了吧,至少我的RC510是2011年买的是X64构架…..

==================================================

C:

判断自己的机器是X64(64 bit)构架还是IA32(32 bit)的构架

1、首先,现在买的机器预装Win8的大概都是X64构架了吧。我的电脑2011年买的也是X64构架,我想以后都是X64了。。

2、老机器但是能够支持UEFI的,那么请按照下面的D内容做一个支持UEFI启动的盘,可以先不要WIM。

猜测:大部分机器都是X64构架的….

然后,依次:

仅保留\efi\boot\bootia32.efi ,如果能够出现如下方所示的启动管理界面图。那么你的机器是IA32构架的。

仅保留\efi\boot\bootx64.ef,如果能够出现如下方所示的启动管理界面图。那么你的机器是X64构架的。


启动管理界面:


==================================================

D:

给传统BIOS下的合盘添加UEFI模块支持

该UEFI支持模块论坛上有的,我的是自己提取自Win8安装盘的,大家也可以自行根据我第二部分的文件说明提取,该支持模块的文件格式是PMF格式,我为了方便使用做成这样

BIOS/UEFI 全中文版支持模块 UEFI_Support.PMF

使用说明:

打开Diskgenius 4.3专业版 或者更高版本,选择分区,右击,从文件恢复分区—>选择PMF文件—>点击开始。恢复完毕后,分区格式啥的都已经设置完毕了,直接就可以支持UEFI启动了。

注:模板里面的WIM文件是空的,大家自行备齐吧(注意需要PE支持UEFI启动)楼主我没有着手DIY趁手的Win8PE。我暂时用的别人现成的。

当你准备齐全所有的WIM文件后,你的U盘就可以进入UEFI PE启动了,此时你可以使用 Diskgenius 4.3专业版 打包整个分区到PMF以后备用,或者随便你。


===========================

再谈讲UEFI启动支持模块增加到UD合盘

这个也不难,一句话就是将上面已经做好的,可以支持UEFI启动的盘,使用Diskgenius 4.3专业版克隆到你的UD合盘任意一个分区,或者直接将PMF恢复到该分区也可以。


看图文教程:

现有分区:

新建尾部分区

右击现有分区,点击新建分区


接下来我们继续…

出现什么直接确定即可。

最后变成这样:

这样新建的分区就好了,我们开始克隆UEFI模块到UD维护盘

先选择做好的UEFI支持的U盘,右击克隆

弹出的选框我们点击刚刚分出的UD维护盘尾部分区

确认后就可以在接下的界面直接点击开始,一路确定即可克隆完成。

完成后的样子:


至此,给你的BIOS模式下的UD启动盘新增UEFI支持模块完成!!

==============================================

制作BIOS / UEFI (IA32+X64)三支持启动ISO超详细解说&文件提供


目前随着UEFI的普及,论坛上很多PE的作者纷纷发布BIOS/UEFI双启动ISO,我也有个极致PE,刚刚发布终结版,可惜了是Win7 X86的无法和UEFI搭边…

废话少说,现在开始:

要制作 BIOS/UEFI双启动ISO 你首先必须了解怎样制作ISO,普遍的我们使用微软的一款叫OSCDimg.exe的命令行工具,该工具非系统自带需要另外下载。

OSCDimg.exe的版本有很多,当然老版本的是无法制作BIOS/UEFI双启动ISO的我们要使用2.55版本的。直接到D模块尾部下载。

说完制作工具,再说制作要点,制作BIOS/UEFI双启动ISO需要两部分的引导记录(重点):

MBR引导记录:MBR.bin

UEFI引导记录:UEFI_X64.bin,UEFI_ia32.bin (前者X64构架用,后者IA32构架用)

再仔细注意下面的OSCDIMG的批处理命令,这是制作BIOS/UEFI双启动ISO另外至关重要的一点,我一测试完毕(重点):

@echo off

::要压制的目录,相当于光盘的根目录,表示当前目录下的Root_Dir目录

set intdir=.\Root_Dir

::设置光盘的引导文件MBR,表示当前目录下的MBR.bin文件

set BbootFile=.\MBR.bin

::设置光盘的引导文件UEFI,区分IA32构架引导文件UEFI_ia32.bin,X64构架引导文件UEFI_X64.bin

set UbootFile=.\UEFI_x64.bin

::输出的文件名,表示输出到当前目录下的BootISO.iso文件

set output=.\BootISO.iso

::设置光盘的卷标,表示光盘的卷标是:Bootable

set jb=Bootable

::根据上面已设置的参数,制作

OSCDimg -m -o -u2 -udfver102 -l%jb% -bootdata:2#p00,e,b%BbootFile%#pEF,e,b%UbootFile% %intdir% %output%


注意:

1、执行命令部分红色加粗的u2适用制作PE的双启ISO,如果你要制作GRLDR合盘的双启模板请将u2改成u1制作兼容ISO,正常制作PE双启ISO推荐u2参数

2、绿色部分可以任意改,保证正确即可,蓝色,部分可以删除,黑色加粗部分必须原封不动,至少在你不了解含义的情况下不能动.

==================================================

E:

给Win8 x86;Win8 x64 的PE添加UEFI启动支持

因为UEFI启动的是Winload.efi那么需要补齐相关文件即可,我下载网络上的一个全功能的 Win8 X64,没有补齐之前,可以加载,加载完毕就会出现错误。补齐后就没有问题了,完美UEFI启动。Win8 x64/x86 UEFI支持文件 点击下载

==================================================

F:

给VMware虚拟机开启UEFI,当没有物理硬件支持的情况下,不错的选择哦。

我只简单的说下步骤,下载VMware 9,然后按照提示安装成功。

然后新建虚拟机,注意:在选择系统的时候选择 Windows 8 或者 Windows 7/8 x64,不能选择Windows 7或者更低版本的Windows 。

然后一步步继续(记住你的虚拟系统的位置),配置好你的虚拟机,该删除的硬件删除,设置合理的内存,完毕后关闭虚拟机。

找到你的虚拟系统的位置,然后找到一个.VMX的文件,使用记事本打开,在最后添加一句(红色部分):firmware = “efi”

启动虚拟机,现在你的虚拟机就支持UEFI启动了。下面的一步步摸索吧。

注:能够支持UEFI启动的Windows有:

X86:仅Windows 8(或者以后新出的Windows)

X64:Windows Vista、Windows 7、 Windows 8 (或者以后新出的Windows)

==================================================

G:

UEFI+GPT系统安装方法

假设我买了一台机器,没有预装系统,但是BIOS默认开启UEFI,磁盘格式是GPT,没有光盘,普通的UD维护盘无法进入系统但里面有Windows 8镜像……

现在我开始我的UEFI+GPT系统安装之旅…..

按照我上面的给你的UD加装UEFI启动模块,(WIM文件自己已经备齐),启动U盘里面的PE,进入到Win8PE…

注:UEFI+GPT环境中,Windows 8的光盘镜像有要求,X64构架的必需使用Windows 8 x64,一般来说新电脑都是x64的…..

使用虚拟光驱加载Windows 8光盘镜像 或者 提取光盘:\Sources\install.wim文件备用。

首先让我们处理一块新的硬盘(GPT),还没有分区哦

现在我们开始分区,选择银灰色长条,右击,新建分区

再跳出的对话框里,按照我的设置勾选….

接下来会理解跳出这个….

好了,我们好了,这是我的分区布局

现在,我们打开 WinNtsetup (本工具已经连续更新N次,版本不影响功能使用)设置界面如图:

在UEFI+GPT中,ESP(FAT盘是引导盘),这点请注意!

接下来跟着图走

最后在重启前我们看看引导是否就绪…..

在UEFI+GPT中,ESP(FAT盘是引导盘),这点请注意

PE开机自动为ESP分区分配盘符

完美版:ESP分区显示批处理

说明:该完美版,在0411下午发布的版本的基础上,又花了2小时完善,之前发布的版本只支持1块GPT磁盘的ESP分区显示,

完美版支持理论上支持任意数量的GPT磁盘的ESP分区显示,智能识别MBR与GPT,不会对MBR分区表的磁盘有任何影响。

测试图:我使用虚拟机测试了4块GPT磁盘,虚拟两块,U盘模拟两块….结果成功显示全部ESP分区

完美挂载GPT引导分区——下载地址:点击下载

内有两种方案可选!真正智能挂载GPT引导分区。。。(此创意由“糊涂”提出,插件有2011hiboy老师与conlced老师提供,在此表示感谢!)

关于ESP分区:它是一个特殊的FAT分区,当然能够被任何FAT分区代替,在B部分ESP分区的本质我就说过,它的特殊性在于,每次关机

重启后,ESP分区的状态总会变成不可见,这不是设置隐藏属性,因为ESP没有任何隐藏属性,更加类似于开机过程中系统

将ESP的盘符删除了,让人不能在计算机直接访问.

注:PECMD SHOW -1:-1 可以显示所有隐藏分区,但是Win8 x86有效,Win8 x64不灵,DISKPART都有效。

==================================================

H:MBR/GPT磁盘转换

具有很多,基本上分区软件都可以,奥梅分区助手,Diskgenius,Acronis……

注:转换会丢失硬盘数据,请谨慎操作和做好必要的备份

本例:Diskgenius

另外相反的:GPT转换成MBR

注:转换会丢失硬盘数据,请谨慎操作和做好必要的备份

==================================================

I:EFI SHELL 说明及下载

如今新买的电脑大多数都会有EFI SHELL的吧,就是类似于一个“DOS窗口”可以自己收动选择需要启动的efi文件,如下图:

然而有些机器的BIOS里面只有一个UEFI Boot Support 选项让我们选,并没有EFI SHELL,我们就不能体验手动选择efi启动文件了吗?

NO!

EFI特性决定了它不需要像BIOS程序一样老老实实地呆在Flash芯片中,它可以存在于FAT分区中,然后由开启UEFI的机器加载…..

现在我做好了,直接将PMF文件恢复到U盘即可使用….至于怎么恢复,那么请看D部分的PMF文件使用说明

PMF格式:EFI SHELL 点击下载

新增光盘版EFI SHELL 点击下载 (UEFI启动有效,已测试)

注:该 EFI SHELL 适合 X64构架的计算机使用,IA32构架的机器使用无效….