recovery uefi什么意思
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发布时间：2022-04-14 12:17
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时间：2022-04-14 13:46
recovery uefi
recovery n.恢复;痊愈;复原;重获
UEFI:Unified Extensible Firmware Interface统一的可扩展的固件的接口
实际上是指新旧两种开机流程。
一、传统开机流程叫“BIOS开机流程
从按下主机机壳上的电源键，到进入作业系统的期间，储存於主机板上那颗EEPROM（电气可抹除暨可程式化唯读记忆体）里的BIOS便会开始执行以下的工作：
1. 初始化：
当电脑打开，CPU会自行重置为初始状态，准备运作。BIOS boot block（基本输出输入系统开机区块）初始化阶段启动，因为此时系统记忆体中是空的，没有内容可以执行，所以厂商让CPU去寻找系统BIOS ROM中的reset vector（重置向量）：用一个固定的位置来启动所谓的BIOS boot program开机程式。
一般来说程式会在记忆体的FFFF0h位址，也就是在UMA（上层记忆区域）靠结尾的地方。为避免ROM大小改变造成相容性的问题，所以一般会选择放这里。它的内容只有一个jump指令，进一步跳到真正的BIOS启动程序。当然了，各家IBV （independent BIOS vender；独立BIOS供应商）可以把程式放在不同的位置，只要透过jump来指定就可以了。
在这段期间，系统的CPU、晶片组、Super I/O和USB只有部分初始化，仅获取足够资料来应付万一BIOS开机失败，可以利用软碟（由Super I/O控管）甚至是光碟（由晶片组的IDE/SATA）等储存媒体来救援BIOS的boot block。
2. POST（Power On Self Test；开机自我检测）：
然后BIOS开始施行Power-On Self Test（POST；开机自我检测），在过程中检查电脑各项组件及其设定，像是：*处理器、主记忆体、键盘、滑鼠等等状态。接著便寻找被内建在BIOS内部的显示卡程序并执行。
它通常被放在记忆体C0000h的位置，作用是显示卡的初始化，而大部分的显示卡都会在显示器上显示其相关讯息。这就是为何各位在开机的时候，首先会在显示器的画面左上角出现有关显示卡讯息的原因。
接下来就是让BIOS寻找其他装置的ROM（唯读记忆体），看看这些设备中哪些还有个别的BIOS。如果这时有找到任何其它装置的BIOS，它们也会被执行。
下一步BIOS会显示启动画面，并开始更深入的检测，包含我们平常可以在萤幕上看到的记忆体容量检测。如果这时候遇到任何错误，就会在画面上显示错误讯息。
3. 记录电脑系统的设定值：
到这里还没有结束，再来BIOS会根据自己的「系统资源表」，来对系统进行进一步的确认，看看你的电脑究竟安装了那些系统资源或设备。有些电脑会逐步显示这些被侦测到的设备。例如BIOS支援随插即用，那它将会侦测和配置随插即用装置，并显示由BIOS侦测到的随插即用设备。
在这些检测结束后，BIOS会打出一个侦测总结表於画面上。而这个总结表在部分IBV的设定中是可以让使用者开启或关闭的。当然也有些IBV为加速开机把这一步直接隐藏省略。
Tips:BIOS boot block
在快闪唯读记忆体内，通常会分成两个区块，一个区块存放一般的BIOS程式码，即所谓的code block（程式码区块）；另一个区块则是存放用来开机（或急救）的程式码，就是所谓的boot block（开机区块）。当电源打开时，主机板会先从boot block执行，它会立即检查code block 的程式码是否正确，如果正确，就会转到code block 继续执行下去。而所谓的BIOS recovery（BIOS回复）就是利用boot block回写动作来进行BIOS更新失败时的救援。
4. 提供常驻程式：
提供作业系统或应用程式呼叫的中断向量，如INT 10h（VGA图形及文字输出中断）等。
5. 载入作业系统：
到这里是系统检测的部分，接下来BIOS便开始寻找开机装置，使用者可以透过在BIOS的设定来决定搜寻顺序，目前常见的开机设备至少包含FDD、HDD以及光碟机和USB开机装置等多项。
找到开机装置后，BIOS将会搜寻开机讯息以进行作业系统的开机过程。如果是找到了一个灌好OS的硬碟，它将会寻找位在硬碟第0面，第0轨，第1磁区里的Master Boot Record（主要开机磁区）。如果它找到的是FDD，也会读取软碟的第1磁区。再把读取到的资料放在记忆体7C00h的位置，跳到那里并且执行它。自此才开始进入OS启动阶段。
二、UEFI BIOS系统的开机流程
同样是进行电脑系统的开机，由於UEFI BIOS是遵循UEFI论坛的规范定义下开发的，所以UEFI的开机流程会像下图一般：
1. SEC阶段：
SEC（安全性）阶段其主要的特色为「cache as RAM」，即处理器的快取当成记忆体。由於C语言需要使用堆叠，在这个阶段的系统记忆体尚未被初始化，在没有记忆体可用的情况下，便把处理器的快取当成记忆体来使用，在主记忆体被初始化之前来进行预先验证CPU／晶片组及主机板。
因为这时侯没有快取，会导致处理器的效能变得较差，所以在记忆体初始化完毕之前，SEC和PEI阶段的程式码越简短，越能减少这个副作用。
2. PEI阶段：
和传统BIOS的初始化阶段类似，PEI（EFI前初始化）阶段是用以唤醒CPU及记忆体初始化。这时候只起始了一小部分的记忆体。同时，晶片组和主机板也开始初始化。接下来的服务程式会确定CPU晶片组被正确的初始化，在此时，EFI驱动程式派送器将载入EFI驱动程式记忆体，进入了起始所有记忆体的DXE阶段（驱动程式执行环境）。
3. DXE阶段：
DXE的主要功能在於沟通EFI驱动程式及硬体。也就是说此阶段所有的记忆体、CPU（在此是指实体两个或以上的非核心数目，也就是双CPU插槽处理器甚至是四CPU插槽处理器）、PCI、USB、SATA和Shell都会被初始化。
4. BDS阶段：
在BDS（开机设备选择）这个阶段，使用者就可以自开机管理者程式页面，选择要从哪个侦测到的开机设备来启动。
5. TSL阶段：
然后进入TSL（短暂系统载入）阶段，由作业系统接手开机。除此之外，也可以在BDS阶段选择UEFI Shell，让系统进入简单的命令列，进行基本诊断和维护。
三、传统BIOS的三大问题
1. 过时的16位元模式
在x86系列CPU进入32位元的时代，为了相容性考量，当时最新的80386 CPU保留了16位元的执行方式，即真实模式（real mode）。在后来多次的CPU改朝换代中都保留了这种执行方式，甚至在含有EM64T的Xeon系列CPU中，供电到CPU启动时仍然会切换到16位元的真实模式下执行。
也就是说，虽然各大BIOS厂商为了配合潮流演进，将许多新功能新元素添加到产品中，但BIOS在本质上没有任何改变。迫使Intel在开发更新的CPU时，都必须加进会使效能大大降低的相容模式。
2. 只有1MB定址空间
各位读者如果有注意传统BIOS开机，在POST完毕后萤幕上打出的系统摘要表，会发现记忆体栏位标示著「Base Memory=640KB」。加上前一篇提到的384KB UMA（这里的记忆体不会列入Base Memory），就是所谓1MB可定址记忆体空间。
会造成这项*，主要还是真实模式的副作用。16位元的CPU，其定址能力为20条定址线所能处理的2^20位元组（Bytes），也就是1024千位元组（KB）。换句话说，在进入OS之前的开机阶段，即使安装了高达4GB的记忆体，绝大部分都无法使用。
3. 组合语言难维护
假设某天你买了一张高阶工作站主机板，再装上一张SCSI或SAS的磁碟阵列卡，竟然发现安装后你的主机板开机开不下去，然后显示「Not enough space to copy PCI option ROM」或「Option ROM memory space exhausted」警告字串。然后本来你那雀跃快乐的心情消失了，取而代之的是「归LP火」熊熊燃烧著。
当你打电话给阵列卡商，电话那头的死公务员声音说著：「你要不要问问主机板厂有没有新的BIOS？」。 好不容易找上主机板厂商客服问：「你们有没有办法解决？」然后，你和主机板BIOS工程师之间的攻防就此展开。
对板卡厂的BIOS工程师而言，除非刚好有下单下很大的客户遇到类似相关问题，否则很有可能就是不了了之。你只好趁购买七天内退掉那张阵列卡，不然就是再找一张可以正常搭配的主机板。
由於传统BIOS是用组合语言编写的，而软体界早就已经是C/C++高阶语言甚至是.NET满天飞，为了相对难找的人才（组合语言高手相对少，要BIOS真正写得好的更是少数）来减缓新产品上市的速度，不管是消费者或厂商都无法接受。
此时UEFI BIOS标准化和模组化的特徵，便可加速产品推出和减少debug的时间。另外C语言写的UEFI BIOS体积也会变大，连带使储存BIOS的EEPROM需要扩增。
这也是Intel的势力范围，如果EFI BIOS推广成功，板卡厂就得多采购一颗晶片。
▲ 由於传统BIOS的先天局限，有时候磁碟阵列卡就是装不上去。
4. 十年不变的程式码
上述三大问题是以开发厂商的角度来观察。其他隐而不现的部分，则包含了功能的局限性和对使用者不够友善的操作介面。对照现今的视窗介面作业系统，传统BIOS以文字介面为主且充满著火星文，加上除了单纯的开机，作为仲介硬体初始化和作业系统的功能外实在阳春的可怜。
在开发Itanium CIntel为了让以后各种新的规格和技术可以快速导入，严格定义这个传统BIOS*人必须具有扩展弹性，而且采取标准化的韧体介面规范，以避免发生传统BIOS的IBV程式码更新太被动的问题。2000年开发出来所谓的EFI（Extensible Firmware Interface；可扩展韧体介面）技术作为工业标准规格，定义了一个驱动介面，用以沟通硬体／韧体和作业系统。
四、UEFI的版本发展
最初制定的EFI版本2000年12月的1.02版。在2002年的12月又释出了加入EFI驱动程式模型的1.10版。於2005年，Intel将此规格提供给负责UEFI开发和推广的UEFI论坛。为了反映这点，EFI也被更名为UEFI。在大部分的文件资料中，EFI和UEFI讲的是一样的东西。
UEFI论坛在2007年1月释出2.1版的规范。目前最新公开的版本就是2009年5月发布的2.3版。概括而论，凡依照UEFI论坛规范，使用C语言写作的BIOS即为UEFI BIOS。
五、 UEFI论坛成员类别
IBV（独立BIOS 厂商） AMI、Insyde、Phoenix
IHV（独立硬体厂商） AMD、Apple、Dell、HP、
IBM、Intel、联想
ISV（独立软体厂商） 微软
六、UEFI BIOS的优势
UEFI是藉由UEFI论坛制定的严谨规范来达成标准化，并用模组化之C语言方式的参数堆叠传递，藉由动态连结形式所建构出来的系统，相较於使用组合语言的传统BIOS更易於实作，在容错和错误更正的表现上更加优良，更好开发。UEFI是以32或64位元CPU保护模式执行（也称为Flat Mode），突破传统16位元代码的定址能力，可达到CPU的最大定址空间。
1. 定址空间更弹性
UEFI BIOS利用载入EFI driver的形式，来进行硬体的辨识／控制及系统资源掌控。
传统BIOS是以真实模式中断向量的方式增加硬体功能。它要将一段类似於驱动程式的16位元代码，放置在记忆体0x000C0000至0x000DFFFF之间。这段记忆体空间有限（128KB），因此，当必须放置的option ROM超过128KB时，传统BIOS便*为力。
很多时候传统BIOS的工程师为了解决这类问题，像刚刚提到的介面卡BIOS容量过大，便要想办法利用可能的排列组合硬挤出空间来放驱动代码。而重组过程有时不小心造成一些副作用，例如才刚解决的bug，重组后又再发生！也就是说，UEFI BIOS可以更有系统的分配储存空间，避免使用强制定址。
2. 任何系统都通用
另外，传统BIOS的硬体服务程式都是以16位元代码的形式存在，在增强模式下执行的作业系统想存取这些服务会有困难。因此BIOS提供的服务在现实中只能提供给MS-DOS之类的系统用。
相对的，UEFI系统下的驱动并不是可以直接在CPU执行的代码，而是用EBC（EFI Byte Code）这种专用於EFI driver的虚拟机器指令，该指令必须在UEFI的DXE阶段被解压缩后翻译执行。
如此便有更佳的向下相容性，因为EFI driver是弹性的驱动程式模组架构，可不断的扩充驱动程式及介面，不用重新编写，所以就无需考虑因系统升级所衍生的相容性因素。
3. 开发维护更容易
加上EFI driver开发简单，所有的PC零组件厂商都可以参与，就像现代作业系统的开发模式，这样的模式曾使Windows系统短短几年就变得无比强大。有了EFI driver，也可以让显示卡在开机阶段就载入某种程度的功能，进而可以把传统文字介面为主的BIOS转成图形介面。
4. 精简系统用途大
最后还有EFI Shell，这是个精简的作业系统，可以让使用者进行BIOS的更新、系统诊断、安装特定软体。有了UEFI BIOS甚至可以播放CD和DVD而不需完全载入OS，EFI driver可以被载入或卸载，连TCP/IP核心程式都可以使用。基於EFI的driver model可使UEFI系统接触到所有的硬体功能，在进入作业系统之前浏览网站不再是天方夜谭，甚至实作起来也非常简单。总之，对使用者而言，多了一个方便的环境以及华丽的图形介面，是最明显的好处。
传统BIOS vs. UEFI BIOS重点差异
BIOS种类 传统BIOS UEFI BIOS
程式语言 组合语言 C语言
资源控制 中断向量
写死的记忆体存取
写死的输出／输入存取 驱动程式／协定
处理器运行环境 X86 16位元 CPU保护模式
扩充方式 接合中断向量 载入驱动程式
第三方IHV和ISV支援性 较差 较佳且可以支援多平台
图形化能力 较差 较佳
内建简化的作业系统前环境
七、可通用的硬件
UEFI支援必须藉由软硬体的相互合作来达成，目前市面上流通的产品中，已经采用了UEFI，支援UEFI的硬件有：
1. 2006年，苹果电脑推出第一台使用Intel处理器架构的麦金塔电脑。从此开始用EFI/UEFI framework，而非以往搭载IBM PowerPC处理器的麦金塔电脑用的、发源於Sun Microsystems（升阳电脑公司）的Open Firmware。
▲ 目前新版的Mac OS X都已经支援UEFI。
2. Intel自家的行动型、桌上型和伺服器电脑主机板自2006年起开始全面转换为EFI/UEFI BIOS。例如从945系列晶片组开始，Intel的主机板就已经使用了该framework。
3. 此外，2008年开始，许多64位元电脑系统也正式支援EFI/UEFI BIOS。如IBM的x3450伺服器、微星科技具备ClickBIOS的主机板（包括下一篇介绍的EFINITY主机板）、HP笔记型电脑EliteBook系列和平板电脑、HP Compaq笔记型电脑较新的机种。
▲ 微软到了Windows Server 2008才开始支援UEFI。
支援UEFI的作业系统
1. 早在2000年，Linux作业系统便可以支援EFI，当时是elilo EFIboot loader（开机载体），演化至今是EFI版本的grub。
2. 苹果电脑到了Mac OS X 10.4（代号Tiger）的Intel版便可以支援EFI。
3. 2002年微软给Itanium CPU使用的Windows 2000 Advanced Server Limited Edition及Datacenter Server Limited Edition版支援了EFI v1.10规范。后来的Windows Server 2003 for IA-64版和Windows XP 64-bit版本也支援EFI。至於UEFI的支援是从Windows Server 2008和Vista SP1的64位元版本开始，包括Windows 7也只有64位元版完整支援UEFI。
▲ Intel自家的D945PSN主机板。
综上所述：
BIOS开机：上电---初始化---自检---载入开机程式---开机；
UEFI开机：上电先加载EFI微型操作系统；应用软件，驱动程序，硬件构成；最后加载作业系统windows；
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时间：2022-04-14 15:04
从你按下主机机壳上的电源键，到进入作业系统的期间，储存於主机板上那颗EEPROM（电气可抹除暨可程式化唯读记忆体）里的BIOS便会开始执行以下的工作：
1. 初始化：
当电脑打开，CPU会自行重置为初始状态，准备运作。BIOS boot block（基本输出输入系统开机区块）初始化阶段启动，因为此时系统记忆体中是空的，没有内容可以执行，所以厂商让CPU去寻找系统BIOS ROM中的reset vector（重置向量）：用一个固定的位置来启动所谓的BIOS boot program开机程式。
一般来说程式会在记忆体的FFFF0h位址，也就是在UMA（上层记忆区域）靠结尾的地方。为避免ROM大小改变造成相容性的问题，所以一般会选择放这里。它的内容只有一个jump指令，进一步跳到真正的BIOS启动程序。当然了，各家IBV （independent BIOS vender；独立BIOS供应商）可以把程式放在不同的位置，只要透过jump来指定就可以了。
在这段期间，系统的CPU、晶片组、Super I/O和USB只有部分初始化，仅获取足够资料来应付万一BIOS开机失败，可以利用软碟（由Super I/O控管）甚至是光碟（由晶片组的IDE/SATA）等储存媒体来救援BIOS的boot block。
2. POST（Power On Self Test；开机自我检测）：
然后BIOS开始施行Power-On Self Test（POST；开机自我检测），在过程中检查电脑各项组件及其设定，像是：*处理器、主记忆体、键盘、滑鼠等等状态。接著便寻找被内建在BIOS内部的显示卡程序并执行。
它通常被放在记忆体C0000h的位置，作用是显示卡的初始化，而大部分的显示卡都会在显示器上显示其相关讯息。这就是为何各位在开机的时候，首先会在显示器的画面左上角出现有关显示卡讯息的原因。
再下来就是让BIOS寻找其他装置的ROM（唯读记忆体），看看这些设备中哪些还有个别的BIOS。如果这时有找到任何其它装置的BIOS，它们也会被执行。
下一步BIOS会显示启动画面，并开始更深入的检测，包含我们平常可以在萤幕上看到的记忆体容量检测。如果这时候遇到任何错误，就会在画面上显示错误讯息。
3. 记录电脑系统的设定值：
到这里还没有结束，再来BIOS会根据自己的「系统资源表」，来对系统进行进一步的确认，看看你的电脑究竟安装了那些系统资源或设备。有些电脑会逐步显示这些被侦测到的设备。例如BIOS支援随插即用，那它将会侦测和配置随插即用装置，并显示由BIOS侦测到的随插即用设备。
在这些检测结束后，BIOS会打出一个侦测总结表於画面上。而这个总结表在部分IBV的设定中是可以让使用者开启或关闭的。当然也有些IBV为加速开机把这一步直接隐藏省略。
Tips:BIOS boot block
在快闪唯读记忆体内，通常会分成两个区块，一个区块存放一般的BIOS程式码，即所谓的code block（程式码区块）；另一个区块则是存放用来开机（或急救）的程式码，就是所谓的boot block（开机区块）。当电源打开时，主机板会先从boot block执行，它会立即检查code block 的程式码是否正确，如果正确，就会转到code block 继续执行下去。而所谓的BIOS recovery（BIOS回复）就是利用boot block回写动作来进行BIOS更新失败时的救援。
4. 提供常驻程式：
提供作业系统或应用程式呼叫的中断向量，如INT 10h（VGA图形及文字输出中断）等。
5. 载入作业系统：
到这里是系统检测的部分，接下来BIOS便开始寻找开机装置，使用者可以透过在BIOS的设定来决定搜寻顺序，目前常见的开机设备至少包含FDD、HDD以及光碟机和USB开机装置等多项。
找到开机装置后，BIOS将会搜寻开机讯息以进行作业系统的开机过程。如果是找到了一个灌好OS的硬碟，它将会寻找位在硬碟第0面，第0轨，第1磁区里的Master Boot Record（主要开机磁区）。如果它找到的是FDD，也会读取软碟的第1磁区。再把读取到的资料放在记忆体7C00h的位置，跳到那里并且执行它。自此才开始进入OS启动阶段。
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时间：2022-04-14 16:39
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