為什么有兩個UEFI選項?到底要選哪個呢?——PE法安裝系統(tǒng)時的BIOS設(shè)備選擇研究

一、前言
在德柱的裝系統(tǒng)教程BV1UP4y1L7io的P5(PE安裝法)中,在華碩主板的BIOS界面上出現(xiàn)了2個UEFI啟動項(后綴分別是Partition1和2),德柱沒有給出明確的解釋,而其他裝系統(tǒng)教程甚至沒有提到這個現(xiàn)象。

UP在裝系統(tǒng)的過程中也遇到了這個現(xiàn)象,并且給我?guī)砹瞬簧倮_。后來,就此現(xiàn)象我做了一系列實驗,成功理清了這兩個UEFI啟動項的區(qū)別,希望借這篇文章來回答標題中的兩個問題:為什么有兩個UEFI選項?以及在選擇boot設(shè)備時到底要選哪個呢?
省流:見2.3節(jié)的總結(jié)

二、理論分析
2.1 微PE工具箱干了什么
讓我們把畫面拉回到制作PE啟動盤的頁面。還記得安裝方法這里有一堆的方案嗎?

默認且推薦選擇方案一:UEFI/Legacy全能三分區(qū)方式。這種安裝方式會將U盤分為三個區(qū):UD區(qū)+數(shù)據(jù)區(qū)+EFI區(qū)。

PS:若采用方案二:UEFI/Legacy全能雙分區(qū)方式,則會比方案一少一個UD區(qū)。
這三個分區(qū)都有什么用呢?我在早期參與制作PE啟動盤研究的作者文章中找到了答案[https://zds1210.lofter.com/]
UD區(qū):用于Legacy BIOS啟動,放物理低端是因為這里對BIOS啟動兼容性好。格式被抹去(無分區(qū)表項的深度隱藏),因此Windows將其識別為“未分配”,其實里面放著BIOS引導(dǎo)所需文件,不是空的。防病毒也防格式化(還防偷窺,你看不到里面是啥)
數(shù)據(jù)(DATA)區(qū):可正常使用的U盤區(qū)域,用于存大鏡像文件(如Win10的ISO)和其他你要用的文件。格式是exFAT或NTFS
EFI區(qū):用于UEFI啟動,放物理高端是因為這里對UEFI啟動兼容性好。格式是FAT16(FAT),里面放著UEFI引導(dǎo)所需文件
PS:若采用方案二,則BIOS和UEFI的引導(dǎo)文件都放物理高端的EFI區(qū),兼容性不如方案一

那既然三分區(qū)里只有EFI分區(qū)負責UEFI引導(dǎo),為啥BIOS設(shè)備選擇頁面還會出現(xiàn)兩個UEFI分區(qū)(Partition)呢?這就要去問問神奇主板了。

2.2?主板識別UEFI分區(qū)的機制
主板上有個ROM芯片,里面存著一段負責硬件初始化、引導(dǎo)操作系統(tǒng)等操作的程序,被稱為“UEFI固件”,開機時運行。

當UEFI啟動進入到DXE階段,開始加載設(shè)備驅(qū)動,解析磁盤中的分區(qū)表,這樣UEFI就知道了設(shè)備列表和分區(qū)。再用內(nèi)置的文件系統(tǒng)驅(qū)動,解析分區(qū),UEFI就知道其中的.efi文件了
但不知道為什么,華碩主板的UEFI對于USB存儲器的識別似乎只停留在了分區(qū)上,沒有進一步篩選其中有沒有.efi文件。于是USB存儲器的數(shù)據(jù)區(qū)和EFI區(qū)分別被識別為Partition1和2,如果你已經(jīng)在磁盤里裝了完整的windows操作系統(tǒng),它的.efi文件會被識別為“Windows Boot Manager”

如果你在開機時按了快捷鍵(華碩主板快捷鍵是F8),UEFI Boot?Manager就會提供一個啟動項列表供你選擇加載哪一個硬盤分區(qū)內(nèi)的.efi文件。
如果沒有按快捷鍵,UEFI?Boot?Manager會自動按照列表順序嘗試加載分區(qū)里的.efi文件。
PS:啟動列表的默認順序也可以在UEFI BIOS界面更改
所以當你選擇了那個沒有.efi文件的USB分區(qū)1時,UEFI程序引導(dǎo)了個寂寞,于是只能給你跳到UEFI BIOS界面
拓展資料:UEFI引導(dǎo)的詳細機制 從視頻第35分鐘開始:


2.3 總結(jié)
如果你也使用的是微PE工具箱方案一制作的三分區(qū)PE啟動盤(雙分區(qū)應(yīng)該也適用),那么EFI分區(qū)會位于數(shù)據(jù)區(qū)后,UEFI檢查分區(qū)時先找到數(shù)據(jù)區(qū),命名為Partition1,再找到EFI區(qū),命名為Partition2,而Partition2里才有啟動WinPE所需的.efi引導(dǎo)文件,所以快捷鍵法的啟動項選Partition2即可,選Partition1是沒有出路的。

三、實驗驗證
為了驗證一些結(jié)論,我嘗試了以下的操作并記錄下對應(yīng)現(xiàn)象
3.1 開機按快捷鍵
3.1.1 選Partition 1
直接進入UEFI BIOS頁面
3.1.2?選Partition 2
Windows Boot Manager界面->Loading files->出現(xiàn)華碩logo->進入PE界面
結(jié)論:Partition 2的引導(dǎo)有效(因為這里才有.efi文件),Partition 1的引導(dǎo)無效,引導(dǎo)無效時自動跳轉(zhuǎn)至UEFI BIOS頁面

3.2 開機不按快捷鍵
3.2.1?啟動項順序為“Windows Boot Manager?>?Partition?1?>?Partition?2”
華碩logo->進入Windows10操作系統(tǒng)
3.2.2 啟動項順序為“Partition 1 > Windows Boot Manager > Partition 2”
華碩logo->進入Windows10操作系統(tǒng)
3.2.3?啟動項順序為“Partition?2?>?Windows Boot Manager?>?Partition?1”
華碩logo->Windows Boot Manager界面->Loading files->出現(xiàn)華碩logo->進入PE界面
3.2.4?啟動項順序為“Partition?1?>?Partition?2?>?Windows Boot Manager”
華碩logo->Windows Boot Manager界面->Loading?files->出現(xiàn)華碩logo->進入PE界面
結(jié)論:UEFI固件按列表順序依次檢查各啟動項能否有效引導(dǎo),能則執(zhí)行一系列引導(dǎo)操作,最后進入操作系統(tǒng)。不能則檢查列表中下一個啟動項

3.3?微PE工具箱改方案三:單分區(qū)方式





結(jié)論:華碩主板的開機設(shè)備啟動項數(shù)與U盤制作PE啟動盤時的分區(qū)數(shù)量有關(guān)。在數(shù)據(jù)區(qū)與EFI合并分區(qū)后,UEFI根據(jù)分區(qū)表只能檢測到一個分區(qū),故只出現(xiàn)Partition 1

3.4 更換主板
換我的聯(lián)想筆記本試試。主板品牌是聯(lián)想,快捷鍵是F12,三分區(qū)和單分區(qū)都是直接到Boot Manager頁面(相當于華碩的開機設(shè)備選擇頁面),而且只檢測出一個EFI USB設(shè)備

結(jié)論:不同主板的UEFI識別啟動項的機制不同,對于三分區(qū)的PE啟動盤,不同品牌的主板可能識別出1~2個啟動項(兩個是認分區(qū),一個是認分區(qū)中的.efi文件)