linuxhong 2017-05-08
此页面是免费浏览的,没有烦人的外部广告;然而,我的确花了时间准备,网站托管也花了钱。如果您发现此页面帮到了您,请考虑进行小额捐款,以帮助保持网站的运行。谢谢! 原著于 2013/10/19;最后修改于 2015/3/16
引言
几年来,一种新的固件技术悄然出现,而大多数普通用户对此并无所知。该技术被称为 可扩展固件接口(Extensible Firmware Interface)(EFI), 或更新一些的统一可扩展固件接口(Unified EFI,UEFI,本质上是 EFI 2.x),它已经开始替代古老的 基本输入/输出系统(Basic Input/Output System)(BIOS)固件技术,有经验的计算机用户或多或少都有些熟悉 BIOS。
本页面是给 Linux 用户使用 EFI 技术的一个快速介绍,其中包括有关开始将 Linux 安装到此类计算机上的建议。不幸的是,EFI 是一个庞杂的话题;EFI 软件本身是复杂的,许多实现有系统特定的怪异行为甚至是缺陷。因此,我无法在一个页面上描述在 EFI 计算机上安装和使用 Linux 的一切知识。我希望你能将本页面作为一个有用的起点,不管怎么说,每个部分以及末尾“参考文献”部分的链接可以指引你找到更多的文档。
你的计算机是否使用 EFI 技术?
EFI 是一种固件,意味着它是内置于计算机中处理低级任务的软件。最重要的是,固件控制着计算机的引导过程,反过来说这代表着基于 EFI 的计算机与基于 BIOS 的计算机的引导过程不同。(有关此规律的例外之处稍后再说。)这种差异可能使操作系统安装介质的设计超级复杂化,但是一旦安装好并运行之后,它对计算机的日常操作几乎没有影响。请注意,大多数制造商使用术语 “BIOS” 来表示他们的 EFI。我认为这种用法很混乱,所以我避免了;在我看来,EFI 和 BIOS 是两种不同类型的固件。
注意:苹果公司的 Mac 使用的 EFI 在许多方面是不同寻常的。尽管本页面的大部分内容同样适用于 Mac,但有些细节上的出入,特别是在设置 EFI 引导加载程序的时候。这个任务最好在 OS X 上进行,使用 Mac 的 bless utility工具,我不在此做过多描述。
自从 2006 年第一次推出以来,EFI 已被用于基于英特尔的 Mac 上。从 2012 年底开始,大多数安装 Windows 8 或更高版本系统的计算机就已经默认使用 UEFI 启动,实际上大多数 PC 从 2011 年中期就开始使用 UEFI,虽然默认情况下它们可能无法以 EFI 模式启动。2011 年前销出的 PC 也有一些支持 EFI,尽管它们大都默认使用 BIOS 模式启动。
如果你不确定你的计算机是否支持 EFI,则应查看固件设置实用程序和参考用户手册关于 EFI、UEFI 以及 legacy booting 的部分。(可以通过搜索用户手册的 PDF 文件来快速了解。)如果你没有找到类似的参考,你的计算机可能使用老式的(“legacy”) BIOS 引导;但如果你找到了这些术语的参考,几乎可以肯定它使用了 EFI 技术。你还可以尝试只有 EFI 模式的引导加载器的安装介质。使用 rEFInd 制作的 USB 闪存驱动器或 CD-R 镜像是用来测试不错的选择。
在继续之前,你应当了解大多数 x86 和 x86-64 架构的计算机上的 EFI 都包含一个叫做兼容支持模块Compatibility Support Module(CSM)的组件,这使得 EFI 能够使用旧的 BIOS 风格的引导机制来引导操作系统。这会非常方便,因为它向后兼容;但是这样也导致一些意外情况的发生,因为计算机不论以 EFI 模式引导还是以 BIOS (也称为 CSM 或 legacy)模式引导,在控制时没有标准的使用规范和用户界面。特别地,你的 Linux 安装介质非常容易意外的以 BIOS/CSM/legacy 模式启动,这会导致 Linux 以 BIOS/CSM/legacy 模式安装。如果 Linux 是唯一的操作系统,也可以正常工作,但是如果与在 EFI 模式下的 Windows 组成双启动的话,就会非常复杂。(反过来问题也可能发生。)以下部分将帮助你以正确模式引导安装程序。如果你在阅读这篇文章之前就已经以 BIOS 模式安装了 Linux,并且希望切换引导模式,请阅读后续章节,“哎呀:将传统模式下安装的引导转为 EFI 模式下的引导”。
UEFI 的一个附加功能值得一提:安全启动Secure Boot。此特性旨在最大限度的降低计算机受到 boot kit 病毒感染的风险,这是一种感染计算机引导加载程序的恶意软件。Boot kits 很难检测和删除,阻止它们的运行刻不容缓。微软公司要求所有带有支持 Windows 8 标志的台式机和笔记本电脑启用 安全启动。这一配置使 Linux 的安装变得复杂,尽管有些发行版可以较好的处理这个问题。不要将安全启动和 EFI 或 UEFI 混淆;支持 EFI 的计算机不一定支持 安全启动,而且支持 EFI 的 x86-64 的计算机也可以禁用 安全启动。微软同意用户在 Windows 8 认证的 x86 和 x86-64 计算机上禁用安全启动功能;然而对装有 Windows 8 的 ARM 计算机而言却相反,它们必须不允许用户禁用 安全启动。幸运的是,基于 ARM 的 Windows 8 计算机目前很少见。我建议避免使用它们。
你的发行版是否支持 EFI 技术?
大多数 Linux 发行版已经支持 EFI 好多年了。然而,不同的发行版对 EFI 的支持程度不同。大多数主流发行版(Fedora,OpenSUSE,Ubuntu 等)都能很好的支持 EFI,包括对安全启动的支持。另外一些“自行打造”的发行版,比如 Gentoo,对 EFI 的支持较弱,但它们的性质使其很容易添加 EFI 支持。事实上,可以向任意 Linux 发行版添加 EFI 支持:你需要安装 Linux(即使在 BIOS 模式下),然后在计算机上安装 EFI 引导加载程序。有关如何执行此操作的信息,请参阅“哎呀:将传统模式下安装的引导转为 EFI 模式下的引导”部分。
你应当查看发行版的功能列表,来确定它是否支持 EFI。你还应当注意你的发行版对安全启动的支持情况,特别是如果你打算和 Windows 8 组成双启动。请注意,即使正式支持安全启动的发行版也可能要求禁用此功能,因为 Linux 对安全启动的支持通常很差劲,或者导致意外情况的发生。
准备安装 Linux
下面几个准备步骤有助于在 EFI 计算机上 Linux 的安装,使其更加顺利:
1、 升级固件
有些 EFI 是有问题的,不过硬件制造商偶尔会发布其固件的更新。因此我建议你将固件升级到最新可用的版本。如果你从论坛的帖子知道自己计算机的 EFI 有问题,你应当在安装 Linux 之前更新它,因为如果安装 Linux 之后更新固件,会有些问题需要额外的操作才能解决。另一方面,升级固件是有一定风险的,所以如果制造商提供了 EFI 支持,最好的办法就是按它们提供的方式进行升级。
2、 了解如何使用固件
通常你可以通过在引导过程之初按 Del 键或功能键进入固件设置实用程序。按下开机键后尽快查看相关的提示信息,或者尝试每个功能键。类似的,ESC 键或功能键通常可以进入固件的内置引导管理器,可以选择要进入的操作系统或外部设备。一些制造商把这些设置隐藏的很深。在某些情况下,如此页面所述,你可以在 Windows 8 内做到这些。
3、调整以下固件设置
注意: 一些教程说安装 Linux 时需要启用 BIOS/CSM/legacy 支持。通常情况下,这样做是错的。启用这些支持可以解决启动安装程序涉及的问题,但也会带来新的问题。以这种方式安装的教程通常可以通过“引导修复”来解决这些问题,但最好从一开始就做对。本页面提供了帮助你以 EFI 模式启动 Linux 安装程序的提示,从而避免以后的问题。
4、 禁用 Windows 的快速启动功能
这个页面描述了如何禁用此功能,不禁用的话会导致文件系统损坏。请注意此功能与固件的快速启动不同。
5、 检查分区表
使用 GPT fdisk、parted 或其它任意分区工具检查磁盘分区。理想情况下,你应该创建一个包含每个分区确切起点和终点(以扇区为单位)的纸面记录。这会是很有用的参考,特别是在安装时进行手动分区的时候。如果已经安装了 Windows,确定可以识别你的 EFI 系统分区(ESP),它是一个 FAT 分区,设置了“启动标记”(在 parted 或 Gparted 中)或在 gdisk 中的类型码为 EF00。
安装 Linux
大部分 Linux 发行版都提供了足够的安装说明;然而我注意到了在 EFI 模式安装中的几个常见的绊脚石:
在某些情况下,你可能不得不以 BIOS 模式安装 Linux。但你可以手动安装 EFI 引导程序让 Linux 以 EFI 模式启动。请参阅《 在 Linux 上管理 EFI 引导加载程序》 页面获取更多有关它们以及如何安装的可用信息。
解决安装后的问题
如果 Linux 无法在 EFI 模式下工作,但在 BIOS 模式下成功了,那么你可以完全放弃 EFI 模式。在只有 Linux 的计算机上这非常简单;安装 BIOS 引导程序即可(如果你是在 BIOS 模式下安装的,引导程序也应随之装好)。如果是和 EFI 下的 Windows 组成双系统,最简单的方法是安装我的 rEFInd 引导管理器。在 Windows 上安装它,然后编辑 refind.conf 文件:取消注释 scanfor 一行,并确保拥有 hdbios 选项。这样 rEFInd 在引导时会重定向到 BIOS 模式的引导项。
如果重启后计算机直接进入了 Windows,很可能是 Linux 的引导程序或管理器安装不正确。(但是应当首先尝试禁用安全启动;之前提到过,它经常引发各种问题。)下面是关于此问题的几种可能的解决方案:
有关引导程序的其它类型的问题 - 如果 GRUB(或者你的发行版默认的其它引导程序或引导管理器)没有引导操作系统,你必须修复这个问题。因为 GRUB 2 引导 Windows 时非常挑剔,所以 Windows 经常启动失败。在某些情况下,安全启动会加剧这个问题。请参阅我的关于 GRUB 2 的页面获取一个引导 Windows 的 GRUB 2 示例。还会有很多原因导致 Linux 引导出现问题,类似于 BIOS 模式下的情况,所以我没有全部写出来。
尽管 GRUB 2 使用很普遍,但我对它的评价却不高 - 它很复杂,而且难以配置和使用。因此,如果你在使用 GRUB 的时候遇到了问题,我的第一反应就是用别的东西代替。我的用于 Linux 的 EFI 引导程序页面有其它的选择。其中包括我的 rEFInd 引导管理器,它除了能够让许多发行版上的 GRUB 2 工作,也更容易安装和维护 - 但是它还不能完全代替 GRUB 2。
除此之外,EFI 引导的问题可能很奇怪,所以你需要去论坛发帖求助。尽量将问题描述完整。Boot Info Script 可帮助你提供有用的信息 - 运行此脚本,将生成的名为 RESULTS.txt 的文件粘贴到论坛的帖子上。一定要将文本粘贴到 [code] 和 [/code] 之间;不然会遭人埋怨。或者将 RESULTS.txt 文件上传到 pastebin 网站上,比如 pastebin.com,然后将网站给你的 URL 地址发布到论坛。
哎呀:将传统模式下安装的系统转为 EFI 模式下引导
警告:这些指南主要用于基于 UEFI 的 PC。如果你的 Mac 已经安装了 BIOS 模式下的 Linux,但想以 EFI 模式启动 Linux,可以在 OS X 中安装引导程序。rEFInd(或者旧式的 rEFIt)是 Mac 上的常用选择,但 GRUB 可以做的更多。
论坛上有很多人看了错误的教程,在已经存在 EFI 模式的 Windows 的情况下,安装了 BIOS 引导的 Linux,这一问题在 2015 年初很普遍。这样配置效果很不好,因为大多数 EFI 很难在两种模式之间切换,而且 GRUB 也无法胜任这项工作。你可能会遇到不完善的 EFI 无法启动外部介质的情况,也可能遇到 EFI 模式下的显示问题,或者其它问题。
如前所述,在“解决安装后的问题”部分,解决办法之一就是在 Windows 上安装 rEFInd,将其配置为支持 BIOS 模式引导。然后可以引导 rEFInd 并链式引导到你的 BIOS 模式的 GRUB。在 Linux 上遇到 EFI 特定的问题时,例如无法使用显卡,我建议你使用这个办法修复。如果你没有这样的 EFI 特定的问题,在 Windows 中安装 rEFInd 和合适的 EFI 文件系统驱动可以让 Linux 直接以 EFI 模式启动。这个解决方案很完美,它和我下面描述的内容等同。
大多数情况下,最好将 Linux 配置为以 EFI 模式启动。有很多办法可以做到,但最好的是使用 Linux 的 EFI 引导模式(或者,可以想到,Windows,或者一个 EFI shell)注册到你首选的引导管理器。实现这一目标的方法如下:
重启时,你可以看到刚才安装的引导程序。如果计算机进入了 BIOS 模式下的 GRUB,你应当进入固件禁用 BIOS/CSM/legacy 支持,或调整引导顺序。如果计算机直接进入了 Windows,那么你应当阅读前一部分,“解决安装后的问题”。
你可能想或需要调整你的配置。通常是为了看到额外的引导选项,或者隐藏某些选项。请参阅引导程序的文档资料,以了解如何进行这些更改。