MBR扇区

MBR扇区(Master Boot Record)是计算机引导过程中非常重要的一个概念。

MBR扇区指的是磁盘或者U盘等外部设备的第一个扇区,它的大小是512字节。MBR扇区中存放着很重要的MBR代码,该代码负责寻找并加载操作系统的引导程序。当BIOS引导过程读取MBR扇区后,会直接跳转运行其中的MBR代码以开始下一阶段的操作系统引导过程。MBR代码主要功能包括:扫描磁盘分区表寻找活动分区、加载分区内的引导程序到内存中运行等。MBR扇区与分区表一起构成了磁盘分区与格式化的基础信息。它描述了磁盘的基本分区结构。在UEFI引导时,由EFI引导程序代替MBR扇区对操作系统进行引导,但MBR仍然起到兼容旧系统的重要作用。如果MBR扇区被破坏或更改,可能会导致系统无法正常引导操作系统内核。

所以总体来说,MBR扇区扮演着计算机引导过程中重要的桥梁角色,它连接BIOS与操作系统的引导过程。是系统引导的重要组成部分。

EFI 系统分区

EFI系统分区(EFI System Partition,ESP)是UEFI引导体系结构所需的一个特殊分区。

ESP被设计用于存放UEFI引导加载程序和对应系统的必要驱动等文件。它由FAT32文件系统格式化,默认情况下为100MB大小,存放在GUID分区表中标识为“EFI系统”的分区类型。UEFI引导程序会首先从ESP引导分区加载驱动程序和配置文件等数据。通常里面包括grubx64.efi或者systemd-bootx64.efi启动文件的引导程序主文件。也可能存放用于安全引导的数字秘钥文件、EFI可执行驱动等必要文件。ESP使UEFI能够独立于传统主引导记录和其余硬盘分区进行高级的引导。多个操作系统可以共享一个ESP分区进行引导,更有利于多系统引导管理。如果ESP损坏或缺失,UEFI系统可能无法顺利完成引导过程和驱动程序加载。

所以EFI系统分区是UEFI引导体系结构的一个重要组成部分,它为UEFI引导提供了文件系统环境及必要文件支持。正确配置ESP对UEFI系统来说很重要。

MBR 与 EFI 的区别

MBR和EFI在引导操作系统时有以下主要区别:

位置:

MBR位于磁盘第一个扇区(Sector 0),EFI文件系统位于专门的EFI系统分区。

体积:

MBR仅512字节,EFI文件系统通常大于100M大小,可以容纳更多程序。

引导能力:

MBR由于体积小仅能定位活动分区,EFI体积大能直接引导操作系统。

分区支持:

MBR支持4个原始分区,EFI支持大量分区表格式如GPT。

加载方式:

MBR加载分区内MBR,EFI直接从EFI文件系统加载EFI程序。

操作系统支持:

MBR支持旧版Windows、DOS等,EFI支持更多操作系统与版本。

系统要求:

MBR适用于老旧BIOS,EFI需要UEFI固件支持更多功能。

安全機制:

EFI支持数字签名和安全引导机制,MBR安全性较弱。

总体来说,EFI相比MBR具有更强大的存储空间、更广泛的兼容性和更好的安全特性,但需要UEFI固件支持,MBR适用于旧有BIOS体系。