电脑主板基础实用知识汇编.docx

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1、电脑主板基础实用知识计算机硬件学问：BIOS、EFI与UEFI详解! 本文估计许多小白看不懂，但是还是建议你硬着头皮看完，这篇文章主要讲解了这几种“BIOS”的启动方式，对电脑启动问题推断的理解会有好处。 BIOS是个程序，存储在BIOS芯片中，而现在的新式电脑用的基本都是UEFI启动，早期的过渡电脑用的都是EFI启动。其实EFI或UEFI的一部分也是存储在一个芯片中，由于它们在表面形式、基本功能上和BIOS差不多，所以习惯上我们也把存储EFI/UEFI的芯片叫做EFI/UEFI BIOS芯片，EFI/UEFI也叫做EFI/UEFI BIOS，但在事实上它们和BIOS根本是不一样的，所以最好还

2、是把后面的“BIOS”尾巴去掉为好，下面就来详细谈一下BIOS、EFI和UEFI。 BIOS用于计算机硬件自检、CMOS设置、引导操作系统启动、供应硬件I/O、硬件中断等4项主要功能，因此BIOS程序可以分为若干模块，主要有Boot Block引导模块、CMOS设置模块、扩展配置数据(ESCD)模块、DMI收集硬件数据模块，其中引导模块干脆负责执行BIOS程序本身入口、计算机基本硬件的检测和初始化，ESCD用于BIOS与OS交换硬件配置数据，DMI则充当了硬件管理工具和系统层之间接口的角色，通过DMI，用户可以直观地获得硬件的任何信息，CMOS设置模块就是实现对硬件信息进行设置，并保存在CMO

3、S中，是除了启动初始化以外BIOS程序最常用的功能。 BIOS本身是汇编语言代码，是在16位实模式下调用INT 13H中断执行的，由于_86-64是一个高度兼容的指令集，也为了迁就BIOS的16位实模式的运行环境，所以即使现在的CPU都已是64位，假如还是在BIOS启动(基本见于09年以前的主板)，在开机时仍旧都是在16位实模式下执行的。16位实模式干脆能访问的内存只有1MB，就算你安了4G、8G或者16G还是32G内存，到了BIOS上一律只先认前1MB。在这1MB内存中，前640K称为基本内存，后面384K内存留给开机必要硬件和各类BIOS本身运用，了解了这些，下面谈一下BIOS启动计算机的

4、详细过程。 当按下电源开关时，电源就起先向主板和其他设备供电，这时电压还不稳定，在早期的南北桥主板上，由主板北桥向CPU发复位信号，对CPU初始化;稳定电压后复位信号便撤掉。而对于现在的单南桥主板，则由CPU自身调整稳定电压达到初始化的目的，当电压稳定后，CPU便在系统BIOS保留的内存地址处执行跳转BIOS起始处指令，起先执行POST自检。 在POST自检中，BIOS只检查系统的必要核心硬件是否有问题，主要是CPU、640K基本内存、显卡是否正常，PS/2键盘限制器、系统时钟是否有错误等等。由于POST检查在显卡初始化以前，因此在这个阶段如发生错误，是无法在屏幕上显示的，不过主板上还有个报警

5、扬声器，而且假如主板的8255外围可编程接口芯片没有损坏的话，POST报警声音肯定是会出来的。可以依据报警声的不同大致推断错误所在，一般状况下，一声短“嘀”声基本代表正常启动，不同的错误则是不同的短“嘀”声和长“嘀”声组合。POST自检结束后，BIOS起先调用中断完成各种硬件初始化工作。 硬件初始化工作中，主要说明两点，首先经过POST检测后，电脑最终出现了开机启动画面，这就是已经检测到了显卡并完成了初始化。但是请留意，由于BIOS是在16位实模式运行，因此该画面是以VGA辨别率(640_480，纵横比4:3)显示的，因为实模式最高支持的就是VGA。以前的小14-17寸CRT显示器由于都是4:

6、3比例，最高辨别率也比较低，因此这个开机启动画面没有什么违和感，但现在的液晶显示器基本上都是宽屏16:9的，辨别率也较高，因此在这样的显示屏下，启动画面上的一切东西显示都可以说“惨不忍睹”图形被拉长，字体很大很模糊，可以很明显看到显示字体的锯齿。其次，BIOS只识别到由主引导记录(MBR)初始化的硬盘，之所以说明这点，是因为后续的EFI或UEFI采纳了一种新的GUID磁盘分区系统(GPT)格式，这种硬盘在BIOS下是无法识别的。硬件全部初始化完毕后，接下来进入更新ESCD阶段。 在ESCD更新阶段中，BIOS将对存储在CMOS中和操作系统交换的硬件配置数据进行检测，假如系统硬件发生变动，则会更

7、新该数据，否则不更新保持原状不变，ESCD检测或更新结束后，BIOS将完成最终一项工作，就是启动操作系统。 最终这一步中，BIOS依据CMOS中用户指定的硬件启动依次，读取相应设备的启动或引导记录，引导相应设备上的操作系统启动，进入操作系统，此后便由操作系统接替BIOS负责硬件和软件间的相互通信。假如发觉全部硬件都没有能引导操作系统的记录，则会在屏幕上显示相应错误信息，并将电脑维持在16位实模式。 虽然BIOS作为电脑加电启动所必不行少的部分，但是从其于1975年诞生之日起近30余年，16位汇编语言代码，1M内存寻址，调用中断一条条执行的理念和方式竟然一点都没有变更，虽然经各大主板商不懈努力，

8、BIOS也有了ACPI、USB设备支持，PnP即插即用支持等新东西，但是这在根本上没有变更BIOS的本质，而英特尔为了迁就这些旧技术，不得不在一代又一代处理器中保留着16位实模式(否则根本无法开机的)。但是，英特尔在2001年开发了全新的安腾处理器，采纳IA-64架构，并推出了全新的EFI。后来证明，安腾处理器、IA-64架构没有推广开来，而EFI和后继的UEFI却发扬光大，成为现在电脑的主要预启动环境。 EFI，是E_tensible Firmware Interface的词头缩写，直译过来就是可扩展固件接口，它是用模块化、高级语言(主要是C语言)构建的一个小型化系统，它和BIOS一样，主要

9、在启动过程中完成硬件初始化，但它是干脆利用加载EFI驱动的方式，识别系统硬件并完成硬件初始化，彻底摒弃读各种中断执行。EFI驱动并不是干脆面对CPU的代码，而是由EFI字节码编写成，EFI字节码是专用于EFI的虚拟机器指令，须要在EFI驱动运行环境D_E下说明运行，这样EFI既可以实现通配，又供应了良好的兼容。此外，EFI完全是32位或64位，摒弃16位实模式，在EFI中就可以实现处理器的最大寻址，因此可以在任何内存地址存放任何信息。另外，由于EFI的驱动开发特别简洁，基于EFI的驱动模型原则上可以使EFI接触到全部硬件功能，在EFI上实现文件读写，网络阅读都是完全可能的。i，BIOS上的的C

10、MOS设置程序在EFI上是作为一个个EFI程序来执行的，硬件设置是硬件设置程序、而启动管理则是另一个程序，保存CMOS又是另一个程序，虽然它们在形式的Shell上是在一起的。 EFI在功能上完全等同于一个轻量化的OS(操作系统)，但是EFI在制定时就定位到不足以成为专业OS的地位上，首先，它只是一个硬件和操作系统间的一个接口;其次，EFI不供应中断访问机制，EFI必需用轮询的方式检查并说明硬件，较OS下的驱动执行效率较低，最终，EFI只有简洁的存储器管理机制，在段爱护模式下只将存储器分段，全部程序都可以存取任何一段位置，不供应真实的爱护服务。伴随着EFI，一种全新的GUID磁盘分区系统(GPT

11、)被引入支持，传统MBR磁盘只能存在4个主分区，只有在创建主分区不足4个时，可以建立一个扩展分区，再在其上建立被系统识别的逻辑分区，逻辑分区也是有数量的，太多的逻辑分区会严峻影响系统启动，MBR硬盘分区最大仅支持2T容量，对于现在的大容量硬盘来说也是奢侈。GPT支持随意多的分区，每个分区大小原则上是无限制的，但事实上受到OS的规定限制不能做到无限，不过比MBR的2T限制是特别重要的进步。GPT的分区类型由GUID表唯一指定，基本不行能出现重复，其中的EFI系统分区可以被EFI存取，用来存取部分驱动和应用程序，虽然这原则上会使EFI系统分区变得担心全，但是一般这里放置的都是些“边缘”数据，即使其

12、被破坏，一般也不会造成严峻后果，而且也能够简洁的复原回来。 当EFI发展到1.1的时候，英特尔确定把EFI公之于众，于是后续的2.0吸引了众多公司加入，EFI也不再属于英特尔，而是属于了Unified EFI Form的国际组织，EFI在2.0后也遂改称为UEFI，UEFI，其中的EFI和原来是一个意思，U则是Unified(一元化、统一)的缩写，所以UEFI的意思就是“统一的可扩展固件接口”，与前身EFI相比，UEFI主要有以下改进： 首先，UEFI具有完整的图形驱动功能，之前的EFI虽然原则上加入了图形驱动，但为了保证EFI和BIOS的良好过渡，EFI多数还是一种类DOS界面(仍旧是640

13、_480VGA辨别率)，只支持PS/2键盘操作(极少数支持鼠标操作)，不支持USB键盘和鼠标。到了UEFI，则是拥有了完整的图形驱动，无论是PS/2还是USB键盘和鼠标，UEFI一律是支持的，而且UEFI在显卡也支持GOP VBIOS的时候，显示的设置界面是显卡高辨别率按640_480或1024_768显示，因此画面虽小但很清晰，但是这样会导致屏幕四周大片留黑，不过鱼和熊掌不行兼得，除非UEFI默认窗口大小也是最高辨别率。 其次，UEFI具有一个独特的功能，平安启动，而EFI是没有平安启动的，平安启动(Secure Boot)，事实上通俗的说明是叫做固件验证。开启UEFI的平安启动后，主板会依

14、据TPM芯片(或者CPU内置的TPM)记录的硬件签名对各硬件推断，只有符合认证的硬件驱动才会被加载，而Win8以后的Windows则是在操作系统加载的过程中对硬件驱动接着查签名，符合Windows记录的硬件才能被Windows加载，这在肯定程度上降低了启动型程序在操作系统启动前被预加载造成的风险，但是这也会造成系统安装变得垄断。 无论EFI还是UEFI，都必需要有预加载环境、驱动执行环境、驱动程序等必要部分组成，为了支持部分旧设备(如在UEFI下挂载传统MBR硬盘，不支持UEFI启动的显卡在UEFI下仍旧支持运行等)，还须要一个CSM兼容性支持模块、EFI或UEFI都是仅支持GPT磁盘引导系统

15、的，下面就详细谈一下EFI或UEFI启动计算机的过程。 一般地，预加载环境和驱动执行环境是存储在UEFI(UEFI BIOS)芯片中的，当打开电源开关时，电脑的主要部件都起先有了供电，与BIOS不同的是，UEFI预加载环境首先起先执行，负责CPU和内存(是全部容量)的初始化工作，这里如出现重要问题，电脑即使有报警喇叭也不会响，因为UEFI没有去驱动8255发声，不过预加载环境只检查CPU和内存，假如这两个主要硬件出问题，屏幕没显示可以马上确定，另外一些主板会有供应LED提示，可依据CPU或内存亮灯大致推断故障。 CPU和内存初始化胜利后，驱动执行环境(D_E)载入，当D_E载入后，UEFI就具

16、有了枚举并加载UEFI驱动程序的实力，在此阶段，UEFI会枚举搜寻各个硬件的UEFI驱动并相继加载，完成硬件初始化工作，这相比BIOS的读中断加载速度会快的多，同样如加载显卡的UEFI驱动胜利，电脑也会出现启动画面，硬件驱动全部加载完毕后，最终同BIOS一样，也得去启动操作系统。 在启动操作系统的阶段，同样是依据启动记录的启动依次，转到相应设备(仅限GPT设备，假如启动传统MBR设备，则须要打开CSM支持)的引导记录，引导操作系统并进入，这里须要留意的是，UEFI在检测到无任何操作系统启动设备时，会干脆进入UEFI设置页面，而不是像BIOS那样黑屏显示相关信息。 综上对BIOS和UEFI启动计

17、算机过程的叙述，可以概括为：BIOS先要对CPU初始化，然后跳转到BIOS启动处进行POST自检，此过程如有严峻错误，则电脑会用不同的报警声音提示，接下来采纳读中断的方式加载各种硬件，完成硬件初始化后进入操作系统启动过程;而UEFI则是运行预加载环境先干脆初始化CPU和内存，CPU和内存若有问题则干脆黑屏，其后启动P_E采纳枚举方式搜寻各种硬件并加载驱动，完成硬件初始化，之后同样进入操作系统启动过程。 此外，BIOS是16位汇编语言程序，只能运行在16位实模式，可访问的内存只有1MB，而UEFI是32位或64位高级语言程序(C语言程序)，突破实模式限制，可以达到要求的最大寻址。 电脑新手必备修

18、理常识：主板上常见英文标识说明! 1.硬盘和软驱接口 PRIIDE和IDE1及SEC IDE和IDE2表示硬盘和光驱接口的主和副 FLOPPY和FDD1 表示软驱接口 留意：在接口四周有针接依次接示，如1，2和33，34及39，40样数字指示。我们运用的软驱线和硬盘线红线靠近1的位置。 2.CPU插座 SOCKET-478和SOCKET 462，SOCKET 370表示CPU的类型的管脚数。 3.内存插槽 DIMM0，DIMM1，和DDR1，DDR2，DDR3表示运用的内存类型 4.电源接口 AT_1或AT_PWR 20针AT_电源接口 AT_12VCPU供电的专用12V接口(2黄2黑共4根)

19、 AT_P5 内存供电接口(颜色为1红，2橙，3黑，共6根) 5.风扇接口 CPU-FATN1 CPU风扇 PWR-FAN1电源风扇 CAS-FAN1和CHASSIS FAN和SYS FAN等表示机箱风扇电源接口 FRONTFAN 前置机箱风扇 REARFAN 后置机箱风扇 6.机箱面板接口 P_PANEL或FRONT PNL1前置面板接口 RESET或RST 复位 PWR_SW或PW_ON 电源开 PWR_LED电源指示灯 ACPI_LED高级电源管理状态指示灯 TUBRO_LED或TB_LED 表示加速状态指示灯 HD_LED或IDE_LED 硬盘指示灯 SCSILEDSCSI硬盘工作状态

20、指示灯 HD+和HD-硬盘指示灯的正负极，如MPD+和MPD-，PW+和PW- SPEAKER和SPK主板喇叭接口 BZ1峰鸣器 KB_LOCK和KEYLOCK表示键盘锁接口 TUBROS/W加速转换开关接口 7.外设接口 LPT1和PARALL表示打印机接口 COM1和COM2串行通讯端口，也是外围MODEM接口，老的方形鼠标接口 RJ45内置网卡接口 RJ11内置MODEM接口 USB或USB1及USB2，FNT USB等表示主板前置或后置USB接口 MSE/KYBD鼠标和键盘接口 CD_IN1和JCD 表示CD音频输入接口 AU_IN1和JAU_ 表示线路音频输入接口 JAUDIO或AU

21、DIO表示板载音频输出接口。假如你的音箱有前置耳机和话筒插孔时，并且其接口符合板载AUDIO接口，这时你就可以便利的同时运用前置和后置音频输出，不必来回地拔来拔去。 F_AUDIO 前置音频输入输出接口 MODEMIN1内置调制解调器输入接口 关于DIY硬件全新工包科普学问 主板、显卡的全新工包是什么意思? 在DIY硬件中，工包基本会出现在主板和显卡以及电源上，尤其是主板和显卡。所谓的“工包”就是没有零售包装盒的产品，硬件单独只有一个防静电袋包装，也有的工包有牛皮纸简易的包装盒(非零售彩盒)，通常这些产品会放置在一个大纸箱内，里面有纸片将每一个硬件隔开，全新工包就更好理解了，也就是全新并且没有

22、零售包装盒的产品，非零售产品，工包产品价格相比零售产品的便宜不少。 在知名硬件品牌中，例如华硕、技嘉、微星等，也存在工包的主板和显卡产品，而这些工包产品主要是针对人群主要是网吧、DIY整机商等大批量选购装机的人群，价格便宜，安装的时候更便利，无需一个一个拆包装。 可能会有用户说，这和散片CPU是不是一个道理，也是没有包装，只有一个裸CPU，表面上是一个道理，但是大有不同。CPU散片主要在供货渠道、质保、包装不同，CPU性能、做工上没有差别，但是工包的显卡和主板在供货渠道是相同的，正规渠道流出的产品，主要是面对的群体不同，质保通常和零售产品是相同的，但是做工用料上相比零售产品存在差异，出现用料缩

23、水的现象，这也是工包产品便宜的主要缘由，不只是没有零售包装盒那么简洁。 谈论到工包缩水产品，不得不说一下电脑整机，电脑整机为什么不举荐，从目前市场来看，鱼龙混杂，主要可以分为三类。 1、二手硬件组装而成的一台电脑 停产硬件组装的电脑，多为淘汰多年的i5、i7处理器，一般是intel第一代、二代、三代i5、i7处理器，型号一般是i5-750、i7-920、i5-2400、i5-3470等停产产品。要知道现在已经是intel第九代处理器了，每一代会有不同程度的升级，包括架构、工艺、核心、单核性能，虽然开头都是i5、i7型号，可以说已经淘汰历代i5、i7处理器还不如目前的低端产品，要知道，intel

24、七代到八代已经有了40%性能提升，八代到九代也有着10%左右的性能提升。对于只认i5、i7处理器，而不知道代数的重要性的小白来说，被坑真的还蒙在鼓里，看起来型号是i5、i7开头，显得很高端，但是与新产品性能对比，可能也就是入门产品的性能水平。 2、洋垃圾硬件组装而成的一台电脑 洋垃圾其实也是二手，只是是服务器淘汰下来的产品，它的优势就是核心多，洋垃圾硬件组装而成的电脑可以说是最可以“唬人”，什么六核十二线程什么吊打i5、i7，什么丧尽天良的性能对比图等，在忽悠小白面前什么假话都说尽了。通常这些CPU基本都是E5、E、_开头的型号，号称是i5级、i7级、i9级，总之能写多夸张就写多夸张。这些洋垃

25、圾虽然具有核心数量和线程数较多，但是架构偏老，工艺落后、发热量大，单核性能偏弱，论性能来说，还不如目前在售的入门级CPU。一般在主板上会搭配淘汰魔改的_58、_79主板，像_58、_79这种LGA1366、LGA 2011接口的主板早淘汰了，市面上根本没有全新货，intel更不行能生产淘汰产品，都是小工厂回收的_79、_58芯片进行翻新的“新主板”，这类主机除了机箱是新的，其它不行能是新的。 3、缩水工包硬件组装而成的一台电脑 说到这里，又进行关于工包硬件的主题了，这种主机虽然采纳的是全新目前在售的硬件，但是“水”依旧很深，首先CPU不用说确定是散片，甚至会掺杂杂牌或者三线品牌的产品，这一切都

26、是为了降低成本。信任不少用户发觉有些电脑整机采纳华硕等知名的主板，整机出现之类的知名品牌，像主板、显卡、电源之类基本是工包产品，就拿华硕主板为例，号称华硕四大神兽，例如DRAGON (龙)、 PI_IU (貔貅) 、BASALT (玄武) 、KYLIN (麒麟)，这些也可以称之为电商专供，其实就是工包，例如华硕B365M-BASALT(有些电商很聪慧，干脆不写，就干脆写华硕B360M或者华硕B365M，不敢写后缀的基本都是这种类型)，都是属于工包主板，价格比较低，在做工用料、供电相数、接口等方面有肯定缩水，用料能省都省了，都是为了降低整机预算，而这些“工包”产品，被不少用户称之为“缩水”产品。

27、 就像如下网上某款整机的主板，型号为华硕B365M-BASALT，就是属于工包产品。 我们来看下工包的华硕B365M-BASALT和零售的华硕 TUF B365M-PLUS GAMING主板有什么区分吧，如下图所示。 从主板外观上来看，信任大家可以一目了然，工包主板在没有散热装甲，无疑在散热和颜值上会差点，尺寸上，工包主板也缩小了不少，虽然都是基于M-AT_板型，华硕B365M-BASALT尺寸只有22.6 厘米 _ 18.5 厘米，而零售版的华硕 TUF B365M-PLUS GAMING尺寸为24.4 厘米 _ 24.1 厘米，尺寸上的缩水就意味着主板布局更加紧凑，例如少了两根内存插槽、一

28、根显卡插槽、一个M.2插槽、两个sata接口等等，总之基本能省都省了，做工用料基本一目了然，就不一一介绍了。还有尤为重要的供电部分，工包只有5相供电，而零售版的拥有7相供电，包括采纳的电容等采纳都是有所不同的。 而工包显卡也类似主板这样，主要是用料上的“缩水”，与零售版可能会存在用料、散热、RGB灯效、PCB板、供电、显示接口支持等区分。最大的区分主要反映在散热和超频实力上，散热会相对差一些，超频实力弱一些，假如零售最便宜的版本，称之为丐版，那工包显卡肯定是丐中丐，丐中的霸主! 就像某彩虹家的网驰版本显卡，就是属于工包产品，如下图所示，这款显卡虽然是拥有定位中高端的RT_2060芯片，但是做工用料看起来甚至还不如千元级的显卡。 电脑主板基础好用学问