uefiwin78双系统-()

uefiwin78双系统 ()

在这个章节你将学会如何使用Busybox和grub制作一个使用UEFI启动的系统。这个章节基于qemu模拟器，通过这个章节可以得到一个可运行的镜像，这个镜像使用UEFI提供的功能完成内核的引导工作。我们还是使用OVMF（在之前介绍过，这个是使用比较广泛的EFI的开源解决方案）组件进行模拟UEFI的功能。

和BIOS一样同样需要编译GRUB，只不过这一次是使用EFI版本进行编译。

需要注意的是grub的安装可能会毁坏你的系统，如果对其不是很了解以下的例子建议在虚拟机中运行，不要在真实的物理机上运行。

编译GRUB

下载源码，这里使用了Red Hat提供的源码库

$ WORKSPACE=/opt/workspace/$ cd $WORKSPACE$ git clone https://github.com/rhboot/grub2

进行配置

$ ./bootstrap$ ./configure --prefix=$WORKSPACE/grub-efi --with-platform=efi HOST_CFLAGS='-g'

这里使用 HOST_CFLAGS 选项增加了 -g ，主要是为了增加调试信息，可以帮助我们调试grub中提供的一些工具。然后就可以开始编译并进行安装

$ make$ make install

这样我们自己编译的GRUB版本就被安装在了 $WORKSPACE/grub-efi 目录中了。

这里我们使用《Grub2那些事 - 制作一个使用BIOS的系统》中编译Busybox所产生的rootfs.tar。

编译OVMF

之前的文章也说过OVMF的编译，这里我们重新描述以下

获取源代码

$ mkdir $WORKSPACE/tianocore$ cd $WORKSPACE/tianocore$ git clone git://github.com/tianocore/edk2.git$ cd edk2

编译工具，这些工具是后续编译所需要的

$ make -C BaseTools

edk2中提供了编译所需要的基本环境配置

$ . edksetup.sh

然后，设置编译所需要的参数，默认参数都保存在Conf/target.txt中，所以修改对应的参数就可以了

$ vi Conf/target.txt找到默认配置 ACTIVE_PLATFORM = Nt32Pkg/Nt32Pkg.dsc修改为 ACTIVE_PLATFORM = MdeModulePkg/MdeModulePkg.dsc找到默认配置 TOOL_CHAIN_TAG = MYTOOLS修改为 TOOL_CHAIN_TAG = GCC5找到默认配置 TARGET_ARCH = IA32修改为 TARGET_ARCH = X64找到默认配置 ACTIVE_PLATFORM = MdeModulePkg/MdeModulePkg.dsc修改为，这个配置说明使用OVMF（Open Virtual Machine Firmware ）来进行编译，这个是虚拟机环境所需要的 ACTIVE_PLATFORM = OvmfPkg/OvmfPkgX64.dsc

需要注意的这个配置是运行在X86_64的配置信息，其他的平台需要做对应的修改。

到这里，我们就可以开始我们的编译工作了

$ build -DDEBUG_ON_SERIAL_PORT=TRUE -DSECURE_BOOT_ENABLE=TRUE

注意这里的区别，我们使用了 -DDEBUG_ON_SERIAL_PORT=TRUE -DSECURE_BOOT_ENABLE=TRUE 两个选项。这两个选项可以帮助我们调试UEFI程序。在后面的调整章节我们详细的说明我再使用过程中所遇到的问题。

大概过几分钟，编译过程就可以完成，编译的结果在 Build/OvmfX64/DEBUG_GCC5/FV/ 中。文件 OVMF.fd 就是虚拟环境所需要的UEFI固件。它可以帮助我们直接在Qemu中运行efi程序。

制作基于UEFI启动的磁盘镜像

虽然之前整体步骤和BIOS中一样，但这里就开始出现了差异，在之前的文章中说过UEFI固件会自动查找磁盘的EFI系统分区，它将会执行对应的EFI程序，我们在这个部分主要就是制作EFI系统分区，并且将EFI版本的GRUB放入到EFI系统分区。

制作磁盘镜像

首先，和BIOS中一样，我们需要一个磁盘镜像。这里我们稍微将镜像增大一点，这是因为我们需要两个磁盘分区，一个分区作为EFI系统分区，一个作为root分区。

$ mkdir uefi$ cd uefi$ dd if=/dev/zero of=uefi-disk.img bs=1M count=64

将镜像进行格式化

$ gdisk uefi-disk.imgGPT fdisk (gdisk) version 1.0.5Partition table scan: MBR: not present BSD: not present APM: not present GPT: not presentCreating new GPT entries in memory.Command (? for help): oThis option deletes all partitions and creates a new protective MBR.Proceed? (Y/电脑N): yCommand (? for help): nPartition number (1-128, default 1):First sector (34-131038, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:Last sector (2048-131038, default = 131038) or {+-}size{KMGTP}: 64000Current type is 8300 (Linux filesystem)Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): ef00Changed type of partition to 'EFI system partition'Command (? for help): nPartition number (2-128, default 2):First sector (34-131038, default = 65536) or {+-}size{KMGTP}:Last sector (65536-131038, default = 131038) or {+-}size{KMGTP}:Current type is 8300 (Linux filesystem)Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):Changed type of partition to 'Linux filesystem'Command (? for help): wFinal checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTINGPARTITIONS!!Do you want to proceed? (Y/N): yOK; writing new GUID 电脑 partition table (GPT) to uefi-disk.img.Warning: The kernel is still using the old partition table.The new table will be used at the next reboot or after yourun partprobe(8) or kpartx(8)The operation has completed successfully.

这里我们gdisk进行了磁盘分区，这里没有使用fdisk。gdisk默认使用gpt系统分区格式。然后可以使用gdisk进行查看

$ gdisk -l uefi-disk.imgGPT fdisk (gdisk) version 1.0.5Partition table scan: MBR: protective BSD: not present APM: not present GPT: presentFound valid GPT with protective MBR; using GPT.Disk uefi-disk.img: 131072 sectors, 64.0 MiBSector size (logical): 512 bytesDisk identifier (GUID): E8AF193F-28AD-4546-8C25-D3B577349B0FPartition table holds up to 128 entriesMain partition table begins at sector 2 and ends at sector 33First usable sector is 34, last usable sector is 131038Partitions will be aligned on 2048-sector 电脑 boundariesTotal free space is 3549 sectors (1.7 MiB)Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 64000 30.3 MiB EF00 EFI system partition 2 65536 131038 32.0 MiB 8300 Linux filesystem

我们使用gdisk工具建立了用于引导uefi的EFI系统分区，同时也建立一个用于作为根文件系统的磁盘分区

制作UEFI版本的GRUB

UEFI会从EFI系统分区查找efi应用程序，GRUB同样也提供了基于uefi开发的版本，在之前我们增加了efi选项构建grub，这里我们需要根据需求建立efi版本的grub程序

$ $WORKSPACE/grub-efi/bin/grub-mkimage \ -d $WORKSPACE/grub-efi/lib/grub/x86_64-efi/ \ -o grubx64.efi \ -p /EFI/BOOT \ -O x86_64-efi \ fat iso9660 part_gpt part_msdos normal boot linux configfile loopback chain efifwsetup efi_gop \ efi_uga ls search search_label search_fs_uuid search_fs_file gfxterm gfxterm_background \ gfxterm_menu test all_video loadenv exfat ext2 电脑 ntfs btrfs hfsplus udf

使用以上命令可以得到efi版本的grub，我们将这个文件定义为 grubx64.efi 。

制做基于UEFI版本的磁盘镜像

我们已经得到了具有EFI系统分区的磁盘镜像，也获得的EFI版本的grub。下面进入正题，开始制作基于UEFI的磁盘镜像，这个镜像使用UEFI固件进行系统引导启动。和BIOS一样，我们同样使用回环设备操作磁盘镜像。

$ LOOPDEV=$(sudo losetup --find --show uefi-disk.img)$ sudo partprobe ${LOOPDEV}$ sudo mkfs.vfat -n boot ${LOOPDEV}p1

我们使用回环设备文件挂在磁盘镜像，之前也介绍过EFI系统分区必须是fat格式，所以这里使用 mkfs.vfat 命令对EFI系统分区进行格式化。接着我们将其挂在到系统目录

$ MOUNTDIR=$(mktemp -d -t workXXXXXX)$ sudo mount ${LOOPDEV}p1 $MOUNTDIR

这里我们没有使用busyboxy提供的uefi编译选项，直接使用手工将grub导入到EFI系统分区

$ sudo mkdir -p $MOUNTDIR/EFI/BOOT/$ sudo cp grubx64.efi $MOUNTDIR/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI

在UEFI中，UEFI固件默认会从 /EFI/BOOT/BOOTX64.EFI 作为默认运行的EFI程序，所以这里我们将grub的efi程序放到这个位置。

使用blkid命令获取分区的UUID，这个UUID在我们配置电脑 grub.cfg 文件中有用

$ sudo blkid ${LOOPDEV}p2/dev/loop9p2: LABEL="root" UUID="f693d237-5cdf-4817-8599-c5233ebe4439" TYPE="ext4" PARTLABEL="Linux filesystem" PARTUUID="4c242545-e944-46b6-a8b1-a02c78ea9568"

得到这个UUID后，我们进行 grub.cfg 的配置

$ cat <<GRUBCFG > grub.cfgsearch.fs_uuid f693d237-5cdf-4817-8599-c5233ebe4439 root hd0,gpt2set prefix=($root)'/boot/grub'configfile $prefix/grub.cfgGRUBCFG$ sudo cp grub.cfg ${MOUNTDIR}/EFI/BOOT/grub.cfg$ sudo umount ${MOUNTDIR}

这里，grub.cfg 配置文件中，我们使用grub提供的指令进行配置，设置根文件。这里我们使用了磁盘镜像的第二个分区，我们之前使用blkid获得对应的UUID，并且将root设置为 hd0,gpt2 。hd0,gpt2 中gpt2表明使用磁盘第二个分区，以此类推。hd0表明第一块磁盘，实际上会根据不同的介质前缀可能不同。

这段配置文件是的grub会从第二个磁盘分区的 /boot/grub/grub.cfg 配置文件作为后续的GRUB配置文件。下面就开始这是第二个磁盘分区

$ sudo mkfs.ext4 -L root ${LOOPDEV}p2$ sudo mount ${LOOPDEV}p2 $MOUNTDIR$ sudo tar -C $MOUNTDIR -xf $WORKSPACE/buildroot/output/images/rootfs.tar$ sudo cp /opt/linux/arch/x86_64/boot/bzImage $MOUNTDIR/boot/

将第二个磁盘的文件系统格式化为ext4，并将其挂在到系统目录，接着和在bios中一样，将busybox的rootfs解压到第二个磁盘分区，作为根设备。在前面我们说了grub会查找这个分区的 /boot/grub/grub.cfg 配置文件，我们将这个路径的配置文件设置为

set default="0"set timeout="5"menuentry "Buildroot" { set root='hd0,gpt2' linux /boot/bzImage root=/dev/sda2 rootwait console=tty1}

这个配置让grub加载当前分区的 /boot/bzImage 文件作为linux内核镜像，并设置对应的根设备。配置完后，我们可以执行以下命令让系统同步数据

$ sudo sync /dev/loop9

完成这些步骤后，我们完成了efi版本的镜像制作。最后我们将回环设备归还给系统

$ sudo umount $MOUNTDIR$ sudo partx -d $LOOPDEV$ sudo losetup -d $LOOPDEV运行

已经制作了基于BIOS系统的系统镜像，接着，让我们在qemu中运行吧

$ qemu-system-x86_64 -bios OVMF.fd -m 512 -drive file=uefi-disk.img,format=raw

不出意外，我们将进入grub的菜单选项