使用 efibootmgr 配置 uefi 启动项，关联 多系统, linux, grub, os-prober, UEFI

January 09, 2022

• 参考：
  • UEFI 与Linux基础：一_cgm88s的专栏-程序员宝宝_linux uefi
  • Gentoo wiki - Efibootmgr
  • Efibootmgr + nvme: How to create entry with custom label
• EFI 启动项，没法重命名，只能删除后，新建
• MSI 主板 BIOS 能读取的启动项有限，x299 carbon 只有 5个！！
  设置位置： BIOS 》Settings 》Boot 》UEFI Hard Disk Drive BBS Priorites

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# 查看当前启动项
efibootmgr

# 查看当前启动项，更详细的信息（包含efi启动文件位置）
efibootmgr -v


# 查看 /boot 下面的启动文件
tree /boot/ -L 3
# 或
find . -type f -name "*.efi"

# 创建启动项 -----------
# 创建从 /dev/sda 第二个分区 启动，启动项lable 为 Gentoo
efibootmgr -c -d /dev/sda -p 2 -L "Gentoo" -l '\efi\boot\bootx64.efi'

# nvme 上创建启动项的例子
efibootmgr -c -d /dev/nvme0n1p5 -p 1 -L "manjaro" -l '\efi\manjaro\grubx64.efi'

• 删除 boot 项

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# 找到 boot entry 编号
efibootmgr

# 删除对应编号的boot entry
# 比如，sudo efibootmgr -b E -B to remove the Boot000E entry.
efibootmgr -b 编号 -B

grub

• 参考：
  • wiki.archlinux.org - Grub
  • wiki.archlinux.org - Using_arch-chroot

注册 当前的grub 到 EFI启动项目中

使用 grub-install ， 等同于使用 efibootmgr --create

grub-install creates the /boot/grub directory

创建 grub.cfg

使用 grub-mkconfig 创建 grub.cfg

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grub-mkconfig -o /boo/grub/grub.cfg

/boot/grub/grub.cfg 是 grub 的主配置文件。生成配置文件的时候，如果不指定详细的配置参数，那么会自动根据当前所在系统或chroot到的目标系统，来自动生成配置，为每个安装的linux kernel 添加 menuentry 或 submenu 。

如果新增或删除了一个kernel，可以再次执行下 grub-mkconfig 来刷新 grub 启动菜单。

也可以手动编辑/etc/grub.d/40_custom ，来添加 menuentry后，执行下 grub-mkconfig 来刷新 grub 启动菜单。

也可以手动添加/boot/grub/custom.cfg ，这个不用再执行 grub-mkconfig 刷新，因为 /etc/grub.d/41_custom 脚本之前已经包含这个逻辑。

如果 chroot 到目标系统，执行 grub-mkconfig 生成 grub.cfg 时候报错：grub-probe: error: failed to get canonical path of /dev/sdaX ， 试着使用 arch-chroot

/etc/default/grub 和 /etc/grub.d/的脚本文件，会影响 grub 配置文件的生成。TODO 这些脚本的具体功能，还不太清楚？？？

• 查找其他已安装的OS

grub-mkconfig 利用 os-prober 查找其他已安装的OS。

如果报错： Warning: os-prober will not be executed to detect other bootable partitions ，那么通过编辑 /etc/default/grub 来允许使用 os-prober

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GRUB_DISABLE_OS_PROBER=false

据说 os-prober 有安全风险，有些发行版可能默认禁用。

手动创建 grub.cfg

• refer
  • Manually_generate_grub.cfg

• 基本的Grub配置文件包含的配置项：

  • (hdX,Y) is the partition Y on disk X, partition numbers starting at 1, disk numbers starting at 0
  • set default=N is the default boot entry that is chosen after timeout for user action
  • set timeout=M is the time M to wait in seconds for a user selection before default is booted
  • menuentry "title" {entry options} is a boot entry titled title
  • set root=(hdX,Y) sets the boot partition, where the kernel and GRUB modules are stored (boot need not be a separate partition, and may simply be a directory under the “root” partition (/)

Boot menuentry 例子

“Shutdown” menu entry

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menuentry "System shutdown" {
	echo "System shutting down..."
	halt
}

“Restart” menu entry

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menuentry "System restart" {
	echo "System rebooting..."
	reboot
}

“UEFI Firmware Settings” menu entry

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if [ ${grub_platform} == "efi" ]; then
	menuentry 'UEFI Firmware Settings' --id 'uefi-firmware' {
		fwsetup
	}
fi

UEFI Shell

You can launch UEFI Shell by placing it in the root of the EFI system partition and adding this menu entry:

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menuentry "UEFI Shell" {
	insmod fat
	insmod chain
	search --no-floppy --set=root --file /shellx64.efi
	chainloader /shellx64.efi
}

gdisk

Download the gdisk EFI application and copy gdisk_x64.efi to esp/EFI/tools/.

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menuentry "gdisk" {
	insmod fat
	insmod chain
	search --no-floppy --set=root --file /EFI/tools/gdisk_x64.efi
	chainloader /EFI/tools/gdisk_x64.efi
}

Chainloading a unified kernel image

If you have a unified kernel image generated from following Secure Boot or other means, you can add it to the boot menu. For example:

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menuentry "Arch Linux" {
	insmod fat
	insmod chain
	search --no-floppy --set=root --fs-uuid FILESYSTEM_UUID
	chainloader /EFI/Linux/Arch-linux.efi
}

双系统

Assuming that the other distribution is on partition sda2:

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menuentry "Other Linux" {
	set root=(hd0,2)
	linux /boot/vmlinuz (add other options here as required)
	initrd /boot/initrd.img (if the other kernel uses/needs one)
}

Alternatively let GRUB search for the right partition by UUID or file system label:

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menuentry "Other Linux" {
    # assuming that UUID is 763A-9CB6
    search --no-floppy --set=root --fs-uuid 763A-9CB6

    # search by label OTHER_LINUX (make sure that partition label is unambiguous)
    #search --no-floppy --set=root --label OTHER_LINUX

    linux /boot/vmlinuz (add other options here as required, for example: root=UUID=763A-9CB6)
    initrd /boot/initrd.img (if the other kernel uses/needs one)
}

grub shell

从 rescue 模式 切换到 normal 模式，以便使用更多命令。

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grub rescue> set prefix=(hdX,Y)/boot/grub
grub rescue> insmod (hdX,Y)/boot/grub/i386-pc/normal.mod
rescue:grub> normal

从shell启动系统

使用 chainloading， Chainloading 表示加载另外一个 boot-loader

Chainloading a partition’s VBR

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set root=(hdX,Y)
chainloader +1
boot

For example to chainload Windows stored in the first partition of the first hard disk,

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set root=(hd0,1)
chainloader +1
boot

Chainloading a disk’s MBR or a partitionless disk’s VBR

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set root=hdX
chainloader +1
boot

Chainloading Windows/Linux installed in UEFI mode

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insmod fat
set root=(hd0,gpt4)
chainloader (${root})/EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi
boot

insmod fat 用来加载 FAT 文件系统 ，才能访问 EFI 分区。 上例，(hd0,gpt4) or /dev/sda4 就是 EFI分区。

Using the rescue console

rescue 模式下可以使用命令： insmod, ls, set, unset

set modifies variables and insmod inserts new modules to add functionality.

开始修复grub之前，必须先知道 /boot 分区的位置，才能找到 grub。

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grub rescue> set prefix=(hdX,Y)/boot/grub

添加 linux 模板来引入 linux 和 initrd 命令。

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grub rescue> insmod i386-pc/linux.mod

#或
grub rescue> insmod linux

An example, booting Arch Linux:

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set root=(hd0,5)
linux (hdX,Y)/vmlinuz-linux root=/dev/sda6
initrd (hdX,Y)/initramfs-linux.img
boot

上例子， (hd0,5) 是 EFI 分区，/dev/sda6 是 linux 分区。

成功启动进linux系统之后，可以开始修复grub了，比如， 修改grub.cfg 或者 重装GRUB。