在双引导系统中，BIOS 如何选择运行哪个引导加载程序？

Question

我有 Windows 和 Ubuntu 的双启动。当我打开机器时，BIOS 执行 POST，然后引导加载程序启动。

我想了解 BIOS 如何选择要运行的引导加载程序。我想知道双引导计算机中 BIOS 和引导加载程序之间发生的过程。

Answer 1

BIOS 固件并没有真正选择引导加载程序。它从驱动器的扇区 0 加载代码并执行它。无论那里有什么，它都会执行。希望它是一个引导加载程序（或加载引导加载程序的东西），但它不一定是。在早期的 PC 时代，软盘上的游戏可以在没有操作系统的情况下简单地启动和运行 - 这些现在被称为“引导程序”。

UEFI 固件实际上了解分区和文件系统，并扫描驱动器以查找 UEFI 系统分区类型。由于这是一个文件系统，因此可以在此处放置多个引导加载程序。UEFI 固件应该提供一个菜单或其他方式供您选择使用哪个引导加载程序。

许多 UEFI 系统在“传统模式”下启动——UEFI 加载“兼容性服务模块”——使其看起来像 BIOS——并且实际上像 BIOS 一样工作。

GRUB 是一种常见的开源引导加载程序，它可以引导 Linux 或“链式加载”（控制）Windows 引导加载程序（通常是 Windows 分区引导文件夹中的 winload.exe）。GRUB 使您能够做出决定。GRUB 可以读取配置文件并从中选择默认选项。

如果您想要丰富的血腥细节，请阅读此内容。

Answer 2

该图显示了控制如何从固件（BIOS 或 UEFI）传递到引导加载程序，以及如何从引导加载程序传递到 Ubuntu 中的操作系统。

          ^{BIOS 与 UEFI}

如果操作系统安装在不同的模式（BIOS 和 UEFI），则无法使用 grub 双启动 Windows 和 Ubuntu。在某些预装了 Windows 的计算机中，有一个选项可以在 UEFI 设置实用程序中启动 Windows。

将 Ubuntu 转换为 UEFI 模式

1. 启动引导修复，然后选择高级选项-> GRUB 位置选项卡。
2. 如果您没有看到单独的 /boot/efi 分区选项，这意味着您的 PC 没有任何 UEFI 分区。
3. 如果您看到单独的 /boot/efi 分区选项，请在其左侧的复选框中打勾。
4. 单击右下角的应用按钮。

4. 设置您的 BIOS，使其在 UEFI 模式下启动硬盘驱动器。调整此设置的方式取决于计算机的特定型号，但通常此设置位于BIOS/UEFI 设置实用程序的Boot选项卡下的引导优先级设置中。

或者，您可以按照本答案中的说明，在实时 Ubuntu USB 会话中从终端将现有 Ubuntu 安装从 BIOS 模式转换为 UEFI 模式，该会话以 UEFI 模式启动。

将 Ubuntu 转换为 BIOS 模式

注意：此过程仅用于将 UEFI 模式 Ubuntu 安装转换为以 BIOS/CSM/legacy 模式启动。如果某些硬件在 UEFI 模式下无法正常工作，则可能需要进行此类转换。（显卡是问题的常见来源。）在 Windows 以 UEFI 模式启动时转换为以 BIOS/CSM/legacy 模式启动会使启动过程更加尴尬——您需要使用计算机的内置启动管理器来在操作系统之间切换，有些计算机的启动管理器很差，这可能是不可能的。

• 如果 Ubuntu 安装在 GPT 磁盘上（您可以通过sudo parted -l命令检查它），请使用 GParted 分区编辑器在其磁盘的开头创建一个 BIOS-Boot 分区（1MB，未格式化的文件系统，bios_grub 标志）。
• 启动引导修复，然后选择高级选项-> GRUB 位置选项卡。
• 取消选中单独的 /boot/efi 分区选项

• 单击右下角的应用按钮。
• 设置您的 BIOS，使其在传统模式下启动 HDD。通常此设置位于Boot选项卡中？BIOS 的引导顺序部分。

将 Windows 转换为 GPT 模式

MBR2GPT.exe 是一个命令行工具，它位于 Windows 10 的 System32 文件夹中。有了它，您可以有效且非破坏性地将 Windows 10 操作系统磁盘从 MBR（用于传统 BIOS）转换为 GPT 分区样式（用于 UEFI），而无需修改/删除磁盘上的任何数据或进行 Windows 10 的全新安装。

链接：

• UEFI - 社区帮助 Wiki，将 Ubuntu 转换为 UEFI 或传统模式
• 从 EFI 转换为 BIOS 启动模式

Answer 3

在传统模式（BIOS 引导而非 UEFI）下，BIOS 控制驱动器顺序。曾几何时，这曾经是由电缆控制的；但是更改 BIOS 设置胜过打开盒子和更换电缆。

BIOS 加载（到内存中）第一个磁盘（或由 BIOS 控制的驱动器顺序）的第一个扇区（称为 MBR 或主引导记录的磁盘的 512 字节），然后将（CPU）控制传递给这个“引导加载程序”。BIOS 就这样完成了它的工作，第一个扇区中的代码运行。