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阿里云上UEFI启动的Ubuntu系统和传统BIOS有什么区别?

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在阿里云(或其他主流云平台)上使用 UEFI 启动的 Ubuntu 系统与传统的 BIOS 启动方式相比,主要区别体现在以下几个方面:


1. 启动架构不同

特性 BIOS(传统) UEFI
启动方式 基于实模式的16位代码执行 基于32/64位保护模式或长模式
引导程序位置 MBR(主引导记录,512字节) EFI系统分区(ESP),通常为 FAT32 格式
分区表支持 MBR(最多4个主分区,最大2TB磁盘) GPT(支持更大磁盘、更多分区)

✅ UEFI 支持 GPT 分区表,更适合现代大容量磁盘;BIOS + MBR 对磁盘大小有限制。


2. 安全性增强(UEFI优势)

  • 安全启动(Secure Boot)

    • UEFI 支持 Secure Boot,可验证操作系统引导加载程序的数字签名,防止恶意软件篡改启动过程。
    • BIOS 不支持此功能。
    • 在阿里云中,部分镜像默认启用或兼容 Secure Boot(如某些官方 Ubuntu 镜像)。
  • 可信计算支持:UEFI 更容易集成 TPM、Measured Boot 等安全特性。


3. 性能与灵活性

  • 更快的启动速度:UEFI 可跳过部分硬件自检,直接加载引导程序,提升启动效率。
  • 模块化设计:UEFI 固件支持驱动、应用和图形界面(如网络配置、诊断工具等)。
  • 支持从更大磁盘启动:UEFI + GPT 支持超过 2TB 的系统盘,而 BIOS + MBR 最大仅支持 2TB。

4. 在阿里云上的实际差异

虽然用户对底层固件控制有限,但以下几点值得注意:

方面 说明
实例创建时的选择 阿里云大多数新创建的 ECS 实例(尤其是基于较新实例规格族如 g7、c7、r7)默认使用 UEFI 启动,尤其是当使用新一代虚拟化技术(如 VPC、I/O 优化实例)时。
镜像兼容性 官方提供的 Ubuntu 镜像(如 Ubuntu 18.04/20.04/22.04)通常同时支持 BIOS 和 UEFI,但新版镜像更推荐 UEFI 模式。
系统盘类型 使用 UEFI 时,系统盘必须是 GPT 分区格式,并包含一个 EFI 系统分区(ESP)。阿里云自动处理这些细节。
调试与恢复 UEFI 提供更丰富的启动选项(例如通过串口或管理控制台访问 UEFI Shell),便于故障排查。

5. 对用户的影响

用户场景 影响说明
日常使用 几乎无感知,系统正常运行。
自定义镜像制作 若制作自定义镜像用于 UEFI 实例,需确保:
• 使用 GPT 分区
• 包含 ESP 分区(通常 /boot/efi
• 安装 grub-efi 而非 grub-pc
内核参数或 initramfs 修改 UEFI 下仍可通过 GRUB 正常传递参数,无本质区别。
迁移旧系统 从本地 BIOS 机器迁移到阿里云 UEFI 实例时,可能需要转换分区表(MBR → GPT)并重装引导程序。

总结:UEFI vs BIOS 在阿里云上的关键区别

维度 UEFI(推荐) BIOS(传统)
启动方式 现代、模块化、高效 传统、受限
磁盘支持 支持 >2TB 系统盘(GPT) 最大 2TB(MBR)
安全性 支持 Secure Boot 不支持
兼容性 新型实例默认启用 旧实例或特定场景使用
阿里云趋势 主流选择,未来方向 逐步淘汰

建议:在阿里云上新建 Ubuntu 实例时,优先选择支持 UEFI 的实例规格和官方镜像,以获得更好的性能、安全性和扩展性。

如果你需要确认某个实例是否使用 UEFI,可以通过以下方式检查:

# 查看是否存在 EFI 目录
ls /sys/firmware/efi

# 如果目录存在,说明系统运行在 UEFI 模式下

输出非空即表示当前系统为 UEFI 启动。


如有进一步需求(如自定义 UEFI 镜像打包),可参考阿里云文档中的 自定义镜像规范。