萬振環(huán)　洪艷坤

摘要：隨著硬盤容量需求的擴大和技術(shù)的進步，僅支持最大2TB左右的傳統(tǒng)MBR分區(qū)格式正被GPT分區(qū)格式所替代。UE-FI和GPT是相輔相成的，使用GPT分區(qū)表一般在UEFIBIOS環(huán)境下引導(dǎo)啟動系統(tǒng)。微機操作系統(tǒng)安裝在SSD固態(tài)硬盤中，可以充分發(fā)揮SSD的讀寫速度、降低功耗和噪音，機械硬盤中的操作系統(tǒng)遷移到固態(tài)硬盤是系統(tǒng)維護中較為常見的需求。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)遷移；GPT分區(qū)；UEFIBIOS；SSD固態(tài)硬盤

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）08-0223-02

預(yù)裝了Windows 8/10的筆記本電腦或臺式電腦，越來越多的使用了UEFI+GPT的啟動模式。相比于傳統(tǒng)的BIOS+MBR模式，UEFI+GPT模式具有支持硬盤容量大，跨平臺可底層開發(fā)，解決了對新硬件的支持等特點。

1 MBR和GPT分區(qū)表

硬盤在安裝系統(tǒng)前須分區(qū)并對齊，硬盤初始化的格式常見有MBR和GPT兩種。

MBR（Master Boot Record，主引導(dǎo)記錄）分區(qū)，在驅(qū)動器開始的第一扇區(qū)512字節(jié)中包含了已安裝的操作系統(tǒng)的啟動管理器和驅(qū)動器的邏輯分區(qū)信息，這個主引導(dǎo)扇區(qū)由三個部分組成：主引導(dǎo)記錄MBR、硬盤分區(qū)表DPT和硬盤的有效標志，見圖1。而MBR的啟動管理器就是一段代碼，啟動Windows系統(tǒng)的初始信息就存放在這個區(qū)域，一旦MBR信息被破壞就會導(dǎo)致Windows不能啟動，此時就需使用Windows的MBR修復(fù)功能來恢復(fù)。硬盤分區(qū)表DPT偏移地址為01BEH至01FDH，分區(qū)表項長共64字節(jié)，其中每個分區(qū)表項長16字節(jié)，對應(yīng)一個主分區(qū)，共計四個主分區(qū)，最大支持2.2TB容量的磁盤。

GPT（Globally Unique Identifier Partition Table，GUID分區(qū)表）分區(qū)，它的出現(xiàn)最主要的目的是突破磁盤2.2TB的限制，理論上GPT可以支持無限個磁盤分區(qū)，結(jié)合Windows系統(tǒng)的限制，可以支持不超過128個磁盤分區(qū)，理論上最大支持磁盤容量18EB。GPT改變了MBR中分區(qū)信息與啟動信息保存在一起的做法，在磁盤上保存了多個分區(qū)表信息副本，GPT還用循環(huán)冗余校驗碼以保證這些信息的完整和正確。GPT磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)由6個部分組成，如圖2所示。

2 Legacy BIOS和UEFI BIOS

Legacy BIOS只能引導(dǎo)MBR分區(qū)啟動系統(tǒng)，無法識別GPT分區(qū)表格式。Legacy BIOS引導(dǎo)系統(tǒng)的基本過程是：Legacy BI-OS→MBR→活動的主分區(qū)→＼bootmgr→＼Boot＼BCD→＼Win-dows＼system32＼winload.exe。MBR磁盤格式下只有一個活動的主分區(qū)，bootmgr（啟動管理器）導(dǎo)人了boot文件夾里的BCD文件，BCD文件記錄了啟動設(shè)置數(shù)據(jù)，根據(jù)記錄再加載Windows下的啟動文件winload.exe啟動系統(tǒng)。多系統(tǒng)啟動其實就是BCD文件記錄的條目有多條，指向的啟動文件可以不在主分區(qū)中，原版Windows系統(tǒng)安裝，會自動創(chuàng)建一個隱藏的活動主分區(qū)用來存放啟動文件，采用其它形式安裝的系統(tǒng)，活動主分區(qū)一般是系統(tǒng)盤。

UEFI BIOS引導(dǎo)啟動系統(tǒng)，UEFI的全稱是Unified Extensi-ble Firmware Interface，即統(tǒng)一可擴展固件接口，它棄用了中斷和硬件端口的操作方法，采用Driver/protocol新方式，支持第三方開發(fā)，采用Flat mode，彌補了對新硬件的支持。UEFI BIOS引導(dǎo)基本過程是：UEFIBIOS→EFI系統(tǒng)分區(qū)→＼efi＼Micro-soft＼boot＼bootmgfw.efi（或者UEFIBIOS→EFI系統(tǒng)分區(qū)→＼efi＼boot＼bootx64.efi）→efi＼Microsoft＼boot＼BCD，再根據(jù)BCD文件記錄加載＼Windows＼system32＼winload.efi啟動系統(tǒng)。由此可見，UEFI+GPT模式引導(dǎo)windows系統(tǒng)，并不需要MBR主引導(dǎo)記錄，也不需要活動分區(qū)，只需要一個包含了引導(dǎo)啟動文件的Fat格式分區(qū)就可以了，這個分區(qū)（常常命名為EsP1可以從硬盤劃分也可以直接使用外接U盤引導(dǎo)。

3 GPT分區(qū)+UEFI引導(dǎo)下系統(tǒng)遷移至SSD

固態(tài)硬盤（Solid State Drives，SSD）具有讀寫速度快，防震抗摔，低能耗無噪音等特點，隨著技術(shù)的發(fā)展，固態(tài)硬盤應(yīng)用范圍變得越來越常見，價格也在變得可以接受。在原有機械硬盤計算機上添加一塊固態(tài)硬盤，系統(tǒng)安裝在固態(tài)硬盤上以提升計算機的性能，而大容量機械硬盤用于存儲數(shù)據(jù)，是一種性價比較高的搭配。出于系統(tǒng)環(huán)境及應(yīng)用程序重裝工作量的考量，更多的時候我們并不想全新安裝操作系統(tǒng)，希望將操作系統(tǒng)從機械硬盤直接遷移到固態(tài)硬盤。

從微軟或網(wǎng)絡(luò)下載與系統(tǒng)一致的WinPE，使用UhraISO等合適的工具，制作WinPE啟動工具盤，設(shè)置BIOS從工具盤引導(dǎo)啟動進入WinPE系統(tǒng)。UEFI BIOS下如果制作的WinPE啟動盤不是UEFI引導(dǎo)盤，就需要在UEFI BIOS下設(shè)置Security選項的Secure Boot項為Disable，禁用安全啟動以便調(diào)整Startup中的Boot項為Legacy Boot或Both，使用Legacy BIOS的形式引導(dǎo)進入WinPE，見圖3。

使用WinPE系統(tǒng)自帶的DiskGenius工具對SSD固態(tài)硬盤進行分區(qū)和對齊操作。在建立第一個新分區(qū)前，工具會提醒建立一個ESP（EFI）分區(qū)以便存放引導(dǎo)文件，如圖4所示，也可以自行新建一個FAT格式的分區(qū)存放引導(dǎo)文件。使用DiskGe-nius工具的“克隆分區(qū)”選項，或者使用“傲梅分區(qū)助手”將機械硬盤的系統(tǒng)分區(qū)克隆遷移到固態(tài)硬盤相應(yīng)分區(qū)。也可以使用Ghost工具將即系硬盤系統(tǒng)分區(qū)克隆或備份還原到固態(tài)硬盤相應(yīng)分區(qū)，再將機械硬盤相應(yīng)分區(qū)隱藏。

在UEFI引導(dǎo)系統(tǒng)下，ESP（EFI）系統(tǒng)分區(qū)是磁盤上使用GUID分區(qū)表（GPT）格式的系統(tǒng)分區(qū)，本質(zhì)是一個FAT16/32格式分區(qū)，對于UEFI啟動來說，ESP分區(qū)不是必需的，但是一個FAT分區(qū)確是必需的，系統(tǒng)啟動時會自動查找第一個能正確引導(dǎo)的FAT分區(qū)。ESP系統(tǒng)分區(qū)目錄結(jié)構(gòu)見圖5，其中efi＼boot目錄下的bootx64.efi與efi＼microsoft＼boot下的Bootmgfw.efi文件是文件名不同的相同文件，分別是計算機默認引導(dǎo)和Windows默認引導(dǎo)，對應(yīng)BCD啟動選項中的磁盤啟動項和Windows Boot Manager啟動項。手動復(fù)制相應(yīng)的目錄和文件到FAT系統(tǒng)分區(qū)目錄下，修改BCD文件啟動路徑即可修復(fù)系統(tǒng)引導(dǎo)。也可在WinPE中使用微軟BCDboot工具或者Bootice工具在EFI分區(qū)中自動復(fù)制創(chuàng)建＼Efi＼Microsoft＼Boot目錄。在默認ESP分區(qū)中創(chuàng)建從E盤引導(dǎo)的BCDboot命令為：bcdboot E：＼windows/l zh-cn，指定在自行創(chuàng)建的H分區(qū)中創(chuàng)建從E盤引導(dǎo)的BCDboot命令為：bcdbootE：＼windows/l zh-cn/s H：，修復(fù)后所有需要的引導(dǎo)環(huán)境文件都會復(fù)制到EFI分區(qū)目錄中，重啟即可UEFI引導(dǎo)進入遷移后的系統(tǒng)，再在磁盤管理中對機械硬盤重新分區(qū)。

4結(jié)語

綜上所述，UEFI BIOS相對Legacy BIOS具有明顯的優(yōu)勢，系統(tǒng)遷移的關(guān)鍵是對系統(tǒng)引導(dǎo)的修復(fù)。隨著技術(shù)的日益進步和完善，GPT分區(qū)+UEFI引導(dǎo)+SSD硬盤是最優(yōu)的組合，能最大限度發(fā)揮硬件的性能。遷移系統(tǒng)至舊設(shè)備增加的SSD硬盤，可以讓舊設(shè)備性能得到提升，節(jié)省全新購置設(shè)備的成本，減少軟件維護管理的工作量。