- BIOS一律指传统BIOS，
- UEFI BIOS一律称呼为UEFI。
- UEFI下的BIOS设置，一律称为UEFI设置。
传统BIOS：
一句话概括：BIOS只认识设备，不认识分区、不认识文件。
BIOS启动的时候，按照CMOS设置里的顺序，挨个存储设备看：（此处不讨论PXE和光盘）
这个存储设备的前512字节是不是以0x55 0xAA结尾？
不是，那就跳过。找下一个设备。
是的话，嗯，这个磁盘可以启动，加载这512字节里的代码，然后执行。
执行之后，后面的事，几乎就跟BIOS没啥关系了。
至于后面启动什么系统，取决于这512字节里存了谁家的代码。这个代码是各家的系统安装程序写进去的，目的是启动自家系统。比如你装（或者重装）了Windows，这里面就变成了Windows的启动代码。
比如你装（或者重装）了Linux，这里面就会变成Grub的启动代码。
顺便这512字节包含了MBR分区表的信息。但是有人可能注意到，上面半句没提“系统装在哪个分区上了”，硬盘有几个分区。其实BIOS并不认识分区表。哪怕磁盘上没有分区表，没分过区，只要前512字节有0x55 0xAA的结尾，有合适的引导代码，也是能启动的。
UEFI：
一句话概括，UEFI认识设备，还认识设备ROM，还认识分区表、认识文件系统以及文件。
UEFI启动的时候，经过一系列初始化（SEC、CAR、DXE什么的，SEC、CAR你们不需要懂。下一节里会说DXE阶段是干嘛的）
然后按照设置里的顺序，找启动项。启动项分两种，设备启动项和文件启动项：
·文件启动项，大约记录的是某个磁盘的某个分区的某个路径下的某个文件。对于文件启动项，固件会直接加载这个EFI文件，并执行。类似于DOS下你敲了个win.com就执行了Windows 3.2/95/98的启动。文件不存在则失败。
·设备启动项，大约记录的就是“某个U盘”、“某个硬盘”。（此处只讨论U盘、硬盘）对于设备启动项，UEFI标准规定了默认的路径“\EFI\Boot\bootX64.efi”。UEFI会加载磁盘上的这个文件。文件不存在则失败。
UEFI启动后，进入了DXE阶段，就开始加载设备驱动，然后UEFI就会有设备列表了。 对于其中的磁盘，UEFI会加载对应的驱动解析其中的分区表（GPT和MBR）。然后UEFI就会有所有分区的列表了。然后UEFI就会用内置的文件系统驱动，解析每个分区。然后UEFI就会认识分区里的文件了。比如“\EFI\Boot\bootX64.efi”。
至于这个EFI文件会干嘛，主板是不管的。 但是随着Windows8.x，以及UEFI标准2.x，推出了一个叫做SecureBoot的功能。开了SecureBoot之后，主板会验证即将加载的efi文件的签名，如果开发者不是受信任的开发者，就会拒绝加载。 比如CloverX64.efi就好像没有签名。
一个磁盘分区，要格式化之后，才能往里存文件，格式化的时候，又能选择不同的文件系统。 比如Win10可以选FAT32、NTFS、exFAT、ReFS几种，Linux可以选ext2、ext3、ext4、FAT32等，macOS可以选FAT32、HFS+、APFS、exFAT几种。
驱动
- 其实每个操作系统，都会有文件系统驱动，然后才能读取某种文件系统。 比如Windows带了上述四种文件系统等驱动，Linux带了FAT32、ext等文件系统等驱动，macOS带了上述四种驱动以及NTFS等只读驱动。
- 设备也是一样的。 原版的WinXP只带了IDE驱动，没有SATA驱动；原版Win7只带了IDE和SATA驱动，没带NVMe驱动；Win8/Win10则带了IDE/SATA和NVMe三种驱动；macOS10.12带了SATA驱动以及苹果专用NVMe磁盘的驱动；macOS10.13带了SATA和标准NVMe驱动。
UEFI作为一个模糊了固件和操作系统界限的东西，作为一个设计之初就考虑到了扩展性的东西，它也是有驱动程序的。启动过程中的DXE阶段，全称叫Driver eXecution Environment，就是加载驱动用的。
首先各种PCI-E的设备，比如显卡，比如PCI-E的NVMe固态硬盘，都有固件。
其中支持UEFI的设备，比如10系列的Nvidia显卡，固件里就会有对应的UEFI的驱动。
作为UEFI标准里，钦定的文件系统，FAT32.efi是每个主板都会带的。所有UEFI的主板都认识FAT32分区。这就是UEFI的Windows安装盘为啥非得是FAT32的。 除此之外，苹果的主板还会支持hfs分区。如果某天Linus Torvalds推出了主板，我猜这主板一定会带EXT4.efi，哈哈哈哈哈。
EFI系统分区
UEFI规范里，在GPT分区表的基础上，规定了一个EFI系统分区（EFI System Partition，ESP），ESP要格式化成FAT32，EFI启动文件要放在“\EFI\<厂商>”文件夹下面。
比如Windows的UEFI启动文件，都在“\EFI\Microsoft”下面。
比如Clover的东西，全都放在“\EFI\Clover”下面。
但是Apple比较特殊，它的主板直接去HFS/APFS分区找启动文件。然而即便如此，Mac的ESP里还是会有一堆Apple的文件。
这一节的最后，再说说“\EFI\Boot”这个文件夹。这个文件夹，放谁家的程序都行。无论是“\EFI\Microsoft\Boot\Bootmgfw.efi”，还是“\EFI\Clover\CloverX64.efi”，只要放到“\EFI\Boot”下并且改名“bootX64.efi”，就能在没添加文件启动项的情况下，默认加载对应的系统。
Windows 8/8.1/10在UEFI和BIOS下，各种启动文件的顺序
按照前文说的，BIOS加载某个磁盘MBR的启动代码，这里特指Windows的引导代码，这段代码会查找活动分区（BIOS不认识活动分区，但这段代码认识活动分区）的位置，加载并执行活动分区的PBR（另一段引导程序）。 Windows的PBR认识FAT32和NTFS两种分区，找到分区根目录的bootmgr文件，加载、执行bootmgr。
bootmgr没了MBR和PBR的大小限制，可以做更多的事。它会加载并分析BCD启动项存储。而且bootmgr可以跨越磁盘读取文件了。所以无论你有几个磁盘，你在多少块磁盘上装了Windows，一个电脑只需要一个bootmgr就行了。
bootmgr会去加载某磁盘某NTFS分区的“\Windows\System32\WinLoad.exe”，后面启动Windows的事就由WinLoad.exe来完成了。
根据前文说的，UEFI启动项分为文件启动项和设备启动项。
通常情况：主板UEFI初始化，然后找到了默认启动项“Windows Boot Manager”。里面写了bootmgfw.efi的位置。固件加载bootmgfw.efi。bootmgfw.efi根据BCD启动项存储，找到装Windows的磁盘的具体分区，加载其中的WinLoad.efi。由WinLoad.efi完成剩下的启动工作。
其中的虚线，根上面的一样，意思是，Windows启动盘和EFI启动盘，可以是一个硬盘，也可以是不同的硬盘。所以对于UEFI来说，启动盘是bootmgfw.efi所在的那个盘。
MBR && GPT
整块磁盘的第一个扇区特别重要，因为它记录了整块磁盘的重要信息。
早期磁盘第一个扇区里面含有的重要信息我们称为MBR（master boot record）,但是由于近年来磁盘的容量不断扩大，造成读写上的一些困扰，甚至有些2TB以上的磁盘分区已经无法让操作系统读取，因此后来多了一个新的磁盘分区格式，称为GPT(GUID partition table),这两种分区格式与限制有所不同。
BIOS模式下的Windows只允许被装在MBR分区表下面。UEFI模式下的Windows只允许被装在GPT分区下。但事实上，MBR分区表，也能启动UEFI模式下的Windows。