系統啟動的兩種引導方式

計算機系統引導方式主要有兩種：一種是傳統的BIOS模式，另一種是新型UEFI(全稱統一的可擴展固件接口)模式。UEFI啟動也可以看作是Bios的升級版。不同模式對應不同的磁盤分區類型，BIOS只可以識別MBR分區；而UEFI可同時識別MBR分區和GPT分區，所以在UEFI下可以啟動不同磁盤類型中的操作系統。

BIOS芯片

• BIOS+MBR引導過程

BIOS引導過程：開機自檢>BIOS>MBR(主引導記錄)–>DPT(磁盤分區表)>PBR(分區引導記錄)> Bootmgr(引導管理器)/NTLDR>BCD(從vista開始的引導配置數據)/boot.ini（XP 引導配置文件）>Winload.exe>內核加載 >windows vista+/windows xp

1. 開機自檢，BIOS先要對CPU初始化，然後跳轉到BIOS啟動處進行POST自檢，(此過程如有嚴重錯誤，則電腦會用不同的報警聲音提醒)，接下來採用讀中斷的方式加載各種硬件，完成硬件的初始化。
2. 讀入MBR(主引導記錄),MBR主要功能是在分區表(DPT)中尋找可引導的活動分區(也叫激活主分區)，並找到該分區的引導扇區(分區的第一個扇區)中的分區引導記錄(PBR)，載入PBR中的啟動管理器(bootmgr.exe或NTLDR)。注意：MBR磁盤分區格式下，一個磁盤只允許有一個分區是活動的，因此啟動文件(bootmgr、BCD)必須存放在活動的主分區內，這樣才能找到系統載入程序。
3. 啟動管理器讀取該分區boot文件夾裡的啟動配置文本BCD(或根目錄下boot.ini)，然後根據啟動設置文件定位並加載二級引導載入程序winload.exe來加載OS內核。如果有多個系統，啟動配置文件就會有多個啟動項，相應的bootmgr也會提供選擇菜單，然後則根據用戶選擇來決定加載哪個系統的Winload(多系統引導選擇)。

• UEFI+GPT 引導過程

UEFI引導過程：開機>UEFI>GPT分區表>ESP分區(也稱EFI分區)>\\efi\\Microsoft\\boot\\bootmgfw.efi>efi\\Microsoft\\BCD>\\Windows\\system32\\winload.efi。此過程沒有MBR參與。

1. 開機啟動自檢，執行UEFI初始化模塊；
2. UEFI執行後，會進行CPU、北橋、南橋及存儲器初始化工作，當這部分設備就緒後，緊接著它就載入UEFI驅動執行環境(Driver Execution Environment，簡稱DXE)。當DXE被載入時，系統就可以加載硬件設備的UEFI驅動程序了。DXE使用了枚舉的方式加載各種總線及設備驅動，UEFI驅動程序可以放置於系統的任何位置，只要保證它可以按順序被正確枚舉。藉助這一點，我們可以把眾多設備的驅動放置在磁盤的UEFI專用分區中(ESP分區)，當系統正確加載這個磁盤後，這些驅動就可以被讀取並應用了。在這個特性的作用下，即使新設備再多，UEFI也可以輕鬆地一一支持，由此克服了傳統BIOS捉襟見肘的情形。UEFI能支持網絡設備並輕鬆聯網，原因就在於此。
3. 從EFI分區找到啟動管理器(\\efi\\Microsoft\\boot\\bootmgfw.efi)。
4. 啟動管理器導入EFI分區BCD文件(efi\\Microsoft\\BCD)，然後根據其配置內容加載引導加載程序winload.efi(C:\\Windows\\system32\\winload.efi)來加載OS內核。如果BCD中有多個配置項，則會讓用戶選擇要啟動的系統。如果有多個系統，啟動設置文件就會有多個啟動項，相應的bootmgr也會提供選擇菜單，然後則根據用戶選擇來決定加載哪個系統的Winload(多系統引導原理)。

在GPT磁盤格式下，windows系統的啟動文件和啟動配置文件（bootmgfw.efi、BCD）是存放在一個不可見的FAT格式的分區裡的(也叫ESP分區或EFI分區)。

多系統啟動原理

多系統啟動(以Windows系統為例)中，BIOS+MBR和UEFI+GPT的引導方法基本上是一樣的，都是通過啟動配置文件(BCD或boot.ini)來顯示啟動菜單，當用戶選中其中某個啟動項後，啟動管理器會加載不同分區的Winload以啟動此分區下的操作系統。

以下是通過BOOTICE修改啟動配置文件(BCD)，添加多系統啟動項：

名詞解釋

BIOS：基本輸入輸出系統(Basic Input Output System)。它是一組固化到計算機主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機後自檢程序和系統自啟動程序，它可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息。完成硬件的初始化後，開始讀入磁盤中的主引導記錄(MBR)。

MBR：主引導記錄（Master Boot Record）是位於磁盤最前邊的一段引導（Loader）代碼，主要有啟動代碼、硬盤分區表和結束標誌字三部分組成。它負責磁盤操作系統(DOS)對磁盤進行讀寫時分區合法性的判別、分區引導信息的定位，硬盤的主引導記錄（MBR）是不屬於任何一個操作系統的，它先於所有的操作系統而被調入內存，併發揮作用，然後才將控制權交給主分區(活動分區)內的操作系統。

DPT：磁盤分區表(Disk Partition Table)屬於主引導記錄中的第二部分，佔據主引導扇區的64個字節(偏移01BEH--偏移01FDH)，可以對四個分區的信息進行描述，其中每個分區的信息佔據16個字節。

PBR：分區引導記錄 (Partition Boot Record)可以加載該分區的io.sys (dos / win9x) 或 ntldr(win2000 xp 2003) 或 bootmgr (vista/win2008/win7/win10 )。

bootmgr：啟動管理器(Boot Manager)，是在Windows Vista、Windows 7、windows 8/8.1和windows 10中使用的新的啟動管理器，以代替Windows NT系列操作系統（Windows XP、Windows 2003）中的啟動管理器——NTLDR。

NTLDR：是一個隱藏的、只讀的系統文件，位置在系統盤的根目錄，功能是讀取boot.ini，之後裝載所選操作系統。是windows nt 4.0/windows 2000/windows xp/windows server 2003的引導文件。

BCD：啟動設置數據(Boot Configuration Data) ,BCD是操作系統中的啟動設置數據，在有vista或windows7的多重操作系統中，系統通過bootmgr程序導入BCD文件完成啟動菜單的引導。可以在高級 系統設置-啟動和故障恢復 中調整開機默認操作系統和等待時間。

boot.ini：啟動配置文件，Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003主要依賴Boot.ini文件來確定計算機在引導過程中顯示的可供選取的操作系統類別、等待時間等。

UEFI：統一的可擴展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface)， 這種接口用於操作系統自動從預啟動的操作環境，加載到一種操作系統上。

GPT：GUID磁盤分區表（GUID Partition Table）是一個實體硬盤的分區表的結構佈局的標準。用於替代BIOS系統存儲邏輯塊地址和大小信息的主開機紀錄(MBR)分區表。