关于Windows Boot Manager、Bootmgfw.efi、Bootx64.efi、bcdboot.exe 的详解..

2011hiboy · 发表于 2013-4-17 23:06:35

本帖最后由 2011hiboy 于 2013-4-19 01:12 编辑

前言：
1、本教程针对于UEFI启动来叙述的，根据普遍的支持UEFI的机器来叙述
2、本教程以Windows 8 X64 来作为参考

标题简要说明：
Windows Boot Manager  --------安装完Windows系统后而出现的启动选项（相关的信息存储在NVRAM），可以删除和建立和bcdboot.exe有关
Bootmgfw.efi  --------引导Windows的引导文件
Bootx64.efi ---------UEFI的必需引导文件
bcdboot.exe--------修复UEFI启动的命令行工具，微软出品

开始前先引进两个概念：

计算机默认引导  -----------就是不管你的计算机有没有操作系统，定义了UEFI启动后将通过Bootx64.efi 引导你的计算机，并进入各种模式，维护、安装、计算机或者系统
                                       这里是 Bootx64.efi ，它只是一个通用名，权限丰富且大于Windows 默认，就是说如果你的Windows 默认的启动文件不在了，
                                       启动计算机默认的引导文件Bootx64.efi 也是可以启动计算机的。使用计算机默认文件随时可以在各种环境下启动计算机，EFI SHELL、ISO、
                                       Windows、Linux...都可以，通吃型.

Windows默认引导 -------就是你为计算机安装了操作系统，或者修复了UEFI引导后，启动菜单会有 Windows Boot Manager 选项，该选项默认从bootmgfw.efi 启动系统
                                       bootmgfw.efi  该位置的该文件只能用于启动Windows，不是通用名，权限单一

========================================================
0、
对于UEFI启动环境来说，Bootx64.efi 用处更大，这里Bootx64.efi 是个通用名，就是所任意有效的efi改成Bootx64.efi 都被计算机启动加载，并启动。
bootmgfw.efi 不是通用名，只适合启动Windows。

当然对于UEFI启动Windows来说Bootx64.efi 和bootmgfw.efi 其实是同一个文件，二者的循环冗余校验CRC值是一样的。
他们都有启动windows的能力，但是身处的位置不一样，

efi\boot\bootx64.efi
efi\microsoft\boot\bootmgfw.efi

对系统的引导产生的影响肯定也不一样，下面我们来验证....
======================================================

从三个方向来讲：（以下结论都经过事实验证，经得住任何怀疑和猜测！！）
========================================================
1、光盘介质UEFI启动【已验证】：

通过分析微软原装镜像的UEFI引导记录(efisys.bin)我发现，最初出光盘的引导文件是efi\boot\bootx64.efi，因为此项验证较简单，我总共验证了：
win7 x64 ；win8 x86 ；win8 x64 三者的光盘引导文件分别是 bootx64.efi  bootia32.efi  bootx64.efi

结论：UEFI在光盘上的启动不依赖于操作系统，可认为是无操作系统环境，故 bootx64.efi 是计算机默认引导文件========================================================

2、移动磁盘介质UEFI启动【已验证】：

普遍的，可以从论坛上看到通过bootx64.efi 启动U盘

结论：UEFI在移动磁盘介质上的启动不依赖于操作系统，可认为是无操作系统环境，故 bootx64.efi 是计算机默认引导文件
========================================================

3、本地磁盘介质UEFI启动【已验证】：

::原生ESP分区引导文件分析

我为此安装了微软win8 x64的操作系统，分析ESP分区的全部文件，分别存在：
efi\boot\bootx64.efi
efi\microsoft\boot\bootmgfw.efi

我们不禁思考：哪个文件测试真正用到的呢？计算机默认启动哪个呢？系统默认启动哪个呢？

那好很简单，我们依次删除他们看看系统能否启动就知道了....

1、删除 bootmgfw.efi ，保留 bootx64.efi

>结果：
选择从本地硬盘启动 系统仍然可以引导进入
选择 Windows Boot Manager 进入失败

2、删除 bootx64.efi ，保留 bootmgfw.efi

>结果：
选择从本地硬盘启动 进入失败
选择 Windows Boot Manager 系统仍然可以引导进入

结论：
bootx64.efi 是计算机默认引导文件
bootmgfw.efi 是 Windows默认引导文件

4、bcdboot 和 “Windows Boot Manager ” “ Bootmgfw.efi” “  Bootx64.efi ” 之间的联系

bcdboot 修复系统引导的命令格式： bcdboot 系统位置 /l 语言

例：

bcdboot c:\windows /l zh-cn

复制代码

当我们执行了上述代码后:

bcdboot.exe 会修复系统引导，而且会同时修复计算机默认引导和Windows 默认引导，在ESP分区同时出现bootx64.efi和bootmgfw.efi，

并且bootx64.efi是由bootmgfw.efi 改名而来的。与此同时在Boot Menu启动选择菜单那里生成“Windows Boot Manager”，

Windows Boot Manager 及其包含的信息是保存在主板上的NVRAM里面的，而不是保存在硬盘上，故删除Windows Boot Manager需要到BIOS设置区删除。

::这里我们如果通过bcdedit查看bcd文件的话，我们可以发现，bootmgfw.efi 是 Windows默认引导文件。所以我们的结论同原生ESP分区测试的结论一样。

UEFI规范中，关于NVRAM的正解：
NVRAM是BIOS ROM中的一段区域，一般定义为64k byte, 现在EFI把所有的变量都存在这里。

结论：
bootx64.efi 是计算机默认引导文件
bootmgfw.efi 是 Windows默认引导文件

最后：
写这篇帖子最主要的原因，是能够让那些不是很明白Bootx64.efi和Bootmgfw.efi区别的、或者模糊知道的朋友，清楚了解二者之间的关联以及区别不要再有 Bootx64.efi就是Bootmgfw.efi改名而来的、Bootx64.efi就是Bootmgfw.efi
像这些不正确的说法，以免误导后来的朋友.....
准确的说：“Bootx64.efi 可以是 Bootmgfw.efi，也可以是其他任意有效的efi程序”

另：
通过上面的验证可以知道UEFI下修复Windows 引导可以分为：修复计算机默认引导和Windows默认引导。

比较通用的是修复计算机默认引导，如果你能够会UEFI下手动/自动修复计算机默认引导，那么修复Windows 默认引导也不在话下，

从UEFI层面上说，Windows其实是计算机的一个efi应用，它被计算机包含了。所以修复计算机默认引导才是万能的。

当然，在不会手动修复的时候，bcdboot还是很有用的，正常情况下都能修复。只要你的系统没有经过过度精简，bcdboot应该都能搞定，
能够学会手动修复就不用担心这些了。

下方是一个手动修复计算机默认引导的视频教程，在一楼底部，视频看起来很直观，一看就懂。修复计算机默认引导后，我们可以直接引导Windows，
而可以不必理会Windows默认引导是否存在或者是否正确。

【完美版】挂载GPT磁盘的ESP分区的批处理+手动修复UEFI+GPT系统引导视屏教程
http://bbs.wuyou.net/forum.php?mod=viewthread&tid=300068&fromuid=396698

计算机默认引导的一些文件参考：
UEFI启动详解：启动分析+N项操作实例，赶紧进来学习，不要落伍啦，该给自己充电咯...
http://bbs.wuyou.net/forum.php?mod=viewthread&tid=299643&fromuid=396698

we180900 · 发表于 2014-3-29 20:43:25

最近开始学习UEFI启动

2013hkwwcl · 发表于 2013-4-17 23:16:08

myBOOT 发表于 2013-4-17 23:10
晕，还在编辑呀？
不知道STD、VOL、Pro的bootx64.efi相同么？

bootx64版本很多，大同小异，都能引导，有什么不同就要问微软是怎么写的了，要么就自己参照联盟技术规范试着编写吧

myBOOT · 发表于 2013-4-17 23:10:11

晕，还在编辑呀？
不知道STD、VOL、Pro的bootx64.efi相同么？

2011hiboy · 发表于 2013-4-18 02:06:13

fujianabc 发表于 2013-4-18 01:33
顺便说一下我以前研究过的windows启动光盘中一堆.efi文件的作用，比如bootx64.efi，cdboot.efi，cdboot_nop ...

现在win8安装盘那些文件都明白了。呵呵

大家一起研究，大家一起进步才对。把自己知道的分享给不知道的朋友....

其实也很开心

2011hiboy · 发表于 2013-4-17 23:46:24

2013hkwwcl 发表于 2013-4-17 23:16
bootx64版本很多，大同小异，都能引导，有什么不同就要问微软是怎么写的了，要么就自己参照联盟技术规范试 ...

这个还真不会写。我只是明白他的用途，和特性。

fujianabc · 发表于 2013-4-18 01:33:28

本帖最后由 fujianabc 于 2013-4-18 01:35 编辑

顺便说一下我以前研究过的windows启动光盘中一堆.efi文件的作用，比如bootx64.efi，cdboot.efi，cdboot_noprompt.efi，bootmgr.efi：

1、efisys.bin中的bootx64.efi和cdboot.efi作用相同，就是找到光盘根目录中的bootmgr.efi并执行，而且会有按任意键从光盘启动的提示
2、cdboot_noprompt.efi和cdboot.efi功能类似，但不会出现按任意键从光盘启动的提示，与之对应efisys_noprompt.bin也是一个软盘镜像，里面的bootx64.efi功能和cdboot_noprompt.efi相同

3、bootmgr.efi不是一个efi可执行文件，需要配合cdboot.efi或者cdboot_noprompt.efi或者bootx64.efi才能执行。其作用类似于bios中ntldr和bootmgr的没有文件头的osloader.exe和bootmgr.exe
4、bootmgfw.efi是直接可执行的文件，只需要单独一个文件即可启动入bootmgr菜单，而不需要cdboot.efi、cdboot_noprompt.efi、bootx64.efi、bootmgr.efi中的任意一个文件。相当于bios中的bootmgr

还试了一下，用bootmgfw.efi替换efisys.bin中的bootx64.efi（文件名还是bootx64.efi），可以直接启动，udf的光盘中一个.efi都不用，可以全删

hero8000 · 发表于 2013-4-18 10:10:22

最近开始学习UEFI启动，虽然不知什么时候才有电脑进行实践。

2011hiboy · 发表于 2013-4-18 12:28:14

hero8000 发表于 2013-4-18 10:10
最近开始学习UEFI启动，虽然不知什么时候才有电脑进行实践。

你可以使用虚拟机实验啊。原理一样的，效果95%以上相似。剩下的5%就和各大厂商的主板，bios bug有关了。

2011hiboy · 发表于 2013-4-18 13:33:05

本帖最后由 2011hiboy 于 2013-4-19 00:44 编辑

UEFI规范中，关于NVRAM的正解：
NVRAM是BIOS ROM中的一段区域，一般定义为64k byte, 现在EFI把所有的变量都存在这里。

2011hiboy · 发表于 2013-4-18 13:45:44

本帖最后由 2011hiboy 于 2013-4-19 00:44 编辑

UEFI规范中，关于NVRAM的正解：
NVRAM是BIOS ROM中的一段区域，一般定义为64k byte, 现在EFI把所有的变量都存在这里。

ddianxing · 发表于 2013-4-18 13:55:46

看了楼主的视频，问题讲得透彻，楼主真的很强大！—— 惟一不足的声音有点小。

2011hiboy · 发表于 2013-4-18 14:07:02

本帖最后由 2011hiboy 于 2013-4-19 00:45 编辑

UEFI规范中，关于NVRAM的正解：
NVRAM是BIOS ROM中的一段区域，一般定义为64k byte, 现在EFI把所有的变量都存在这里。

2011hiboy · 发表于 2013-4-18 16:41:49

本帖最后由 2011hiboy 于 2013-4-19 00:45 编辑

UEFI规范中，关于NVRAM的正解：
NVRAM是BIOS ROM中的一段区域，一般定义为64k byte, 现在EFI把所有的变量都存在这里。

hero8000 · 发表于 2013-4-18 17:07:35

2011hiboy 发表于 2013-4-18 12:28
你可以使用虚拟机实验啊。原理一样的，效果95%以上相似。剩下的5%就和各大厂商的主板，bios bug有关了。

谢谢。有空试试。刚开始学习。

zhczf · 发表于 2013-4-18 17:25:38

来好好学习这些知识，多谢楼主分享

myBOOT · 发表于 2013-4-18 23:47:25

我在VirtualBox下建立GPT+UEFI，可惜VBOX不支持UEFI启动。
不知道QEMU支持么？

心运动 · 发表于 2013-4-19 07:25:10

很给力，学习了，赞一个！

cjzzz · 发表于 2013-4-20 00:36:48

有没有关于 bcd 文件的, 还有没有作用？

xadmin · 发表于 2013-4-23 12:34:18

LZ辛苦了，学习ing……

20130101 · 发表于 2013-4-25 15:18:23

回贴是一种付出，付出就会有回报，祝那些回帖的人看到本帖茅塞顿开...

fujianabc · 发表于 2013-4-25 16:42:39

myBOOT 发表于 2013-4-18 23:47
我在VirtualBox下建立GPT+UEFI，可惜VBOX不支持UEFI启动。
不知道QEMU支持么？

还是安心用vmware吧，嫌体积大，就用vmware player

mooning · 发表于 2013-5-21 17:39:08

看贴回帖是美德。楼主写得很清楚。

2013_jesson · 发表于 2013-6-2 13:16:01

2011hiboy 发表于 2013-4-18 13:33
UEFI规范中，关于NVRAM的正解：
NVRAM是BIOS ROM中的一段区域，一般定义为64k byte, 现在EFI把所有的变量都 ...

我的电脑里bios 里面貌似没有NVRAM 。进bios看不到什么和uefi有关的，boot选项里面只有从硬盘启动，网络启动。光盘启动。uefi启动，只认/efi/boot/bootx64.efi,找到他就能启动，否则失败，bios里面没有能选择efi启动文件的选项，是不是bios精简的太厉害了，lenovo V370.

2011hiboy · 发表于 2013-6-2 23:04:26

2013_jesson 发表于 2013-6-2 13:16
我的电脑里bios 里面貌似没有NVRAM 。进bios看不到什么和uefi有关的，boot选项里面只有从硬盘启动，网络启 ...

不能说精简，只是以前的BIOS就这样，其实我的BIOS和你的情况一样的。NVRAM针对那些新电脑来说的。

Hunforfee · 发表于 2013-6-8 09:25:55

这个分析地太好了！

Hunforfee · 发表于 2013-6-8 09:31:43

fujianabc 发表于 2013-4-18 01:33
顺便说一下我以前研究过的windows启动光盘中一堆.efi文件的作用，比如bootx64.efi，cdboot.efi，cdboot_nop ...

分析地太好了！

devilma · 发表于 2013-6-30 11:40:32

不错啊，一天就学习了不少东西

2012_maxbo · 发表于 2013-7-1 22:56:37

回帖，支持LZ的研究精神。不过现在的 UEFI都还保留支持bios启动的盘，呵呵，至少我见过的好几台dell机子是这样。

2011a497067848 · 发表于 2013-7-5 15:35:22

这段文章加上那两个视频，真的的懂了，楼主果然是NB人。

zbkh · 发表于 2013-7-8 15:34:04

想请教bcdboot能不能在bcd当中添加关于pe的引导项目????

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[原创] 关于Windows Boot Manager、Bootmgfw.efi、Bootx64.efi、bcdboot.exe 的详解..

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