BIOS开发笔记 16 – Windows 是如何获取 BIOS 启动时间的 ？

Windows 的任务管理器下，在“启动应用”选项卡的右上角，有一个“上次 BIOS 所用时间”的信息项，它展示的是 BIOS 的启动时间，它是如何实现的呢？

简单来说，UEFI 代码在启动的各阶段测量时间，并在最后将所测量的数据写至一个专用的ACPI Table，操作系统便可取得启动时间。下面对此作详细的讨论。

1. FPDT 简介

FPDT（Firmware Performance Data Table）是一个顶层的ACPI表，其签名为‘FPDT’。它的主要作用不是直接存储性能数据，而是作为一个容器，指向包含实际性能数据的其他记录或表格 。

FPDT内部包含一个或多个“性能记录”（Performance Records）。对于正常的冷启动时间测量，其中最核心的记录是“固件基本启动性能表指针记录”（Firmware Basic Boot Performance Table Pointer Record）。  

这个指针记录的结构非常简单，主要包含两个关键信息：一个类型标识符，用于指明这是一个指向基本启动性能表的指针；以及一个64位的物理内存地址，该地址指向内存中实际存储启动时间戳的“固件基本启动性能表”（Firmware Basic Boot Performance Table, FBPT）。正是通过这种间接寻址的方式，操作系统才能从FPDT找到最终的数据源。  

以下是根据ACPI规范定义的FPDT及其指针记录的结构。

1.1. 固件性能数据表（FPDT）结构

此表是操作系统在ACPI表中寻找性能数据的起点。它包含标准的ACPI表头，操作系统通过解析表头来验证表的有效性并确认其为FPDT。

1.2. 基本启动性能表指针记录结构

此记录位于FPDT的“Performance Records”部分，它提供了通往实际数据存储地点的关键链接。

通过解析这两个表结构，操作系统便能成功地从FPDT中提取出FBPT的物理地址。

2. 固件基本启动性能表（FBPT）

沿着FPDT提供的指针，操作系统最终找到了存储着精确启动时间戳的核心数据结构——固件基本启动性能表（FBPT）。它内部的记录直接揭示了固件在启动过程中的关键时间节点。

2.1. FBPT及其数据记录

FBPT是位于FPDT指针记录所指向的物理地址处的一个ACPI表，其签名为‘FBPT’ 。与FPDT类似，FBPT也是一个记录容器。在其内部，唯一且最重要的记录是“固件基本启动性能数据记录”（Firmware Basic Boot Performance Data Record）。这个记录包含了由UEFI固件在启动过程中捕获的一系列高精度时间戳。

表 2.1：基本启动性能数据记录结构

这张表是本报告中最为核心的证据，它精确定义了用于计算“上次BIOS所用时间”的原始数据字段。

OS Loader LoadImage Start和OS Loader StartImage start哪个作为Windows任务管理器中的bios启动时间呢？

前者标志着开始加载 Windows 内核加载器 (winload.efi)；后者标志着开始执行winload.efi，即固件将控制权正式移交给 Windows OS Loader 的时刻，将作为UEFI代码执行的最后交接点，它便是UEFI阶段的执行时间。

知晓原理之后，便可以使用工具读取FPDT ACPI Table 验证，下面是使用HE读取的结果。