EFI引导模式下配置Windows和Linux双系统共存

news2024/11/17 5:55:11

这几天在VirtualBox虚机里玩Modular MAX下的LLama3大模型，实在受不了这执行速度，于是下决心把Ubuntu系统安装在硬盘上跟Windows11做双系统共存。之前在传统BIOS引导模式下做过不少次双系统引导，EFI模式下第一次做，加之windows系统比较霸道，安装过程中踩了不少坑，略记以备忘。

在安装了Windows11的电脑上安装Ubuntu2404系统并实现双系统共存，首先要在windows下给Ubuntu系统腾出磁盘空间，一般腾出一个100BG大小的分区，Windows下基本上都EFI Boot + GPT分区，需将windows的快速启动功能关闭。其次在ubuntu官网下载系统镜像，制作U盘启动安装盘。第三步在电脑的UEFI配置界面里（华为电脑是按F2）将Sercure Boot特性关闭，使用启动U盘启动。第四步是用启动U盘安装Ubuntu系统，安装程序会自动配置EFI启动记录，并在GRUB启动管理器里增加Windows系统的引导项（通过ChainLoader）。一切正常的话安装会很顺利，重新启动进电脑的Boot选项界面（华为电脑是按F12，各家品牌不完全一样）就可以看到ubuntu和windows两条启动项，默认第一条是ubuntu，可以在ubuntu下使用efibootmgr调整启动顺序。

第一步，Windows下的准备工作。

首先是给Ubuntu系统安装腾出足够的磁盘空间，可使用磁盘管理器进行操作：在开始按钮上点击鼠标右键，弹出菜单中选择“磁盘管理”快速进入磁盘管理器，也可以按开始按钮或开始键，输入“磁盘管理”选择“创建并格式化硬盘分区”应用进入磁盘管理器。在磁盘管理器可以看到EFI分区是第1个分区，windows使用的是GPT分区（分区即是卷）。比较简单的方式是找个大的分区把数据备份出来，删除分区再重新划一个给Ubuntu安装使用。

还一个很重要的操作是将Windows的快速启动功能关闭掉，否则会很麻烦：安装完ubuntu后，重启进入windows会把EFI引导记录给恢复到原来状态，即把ubuntu的引导项给删除掉，到时不得不用Ubuntu的启动安装U盘启动做修复。操作的方法是进入控制面板的电源选项（不是设置里的电源选项），在开始菜单下输入“控制面板”进入控制面板应用，进入“系统与安全”，在“ 电源选项 ”下进入“更改电源按钮的功能” ，点击“更改当前不可用的设置”，取消勾选“启用快速启动（推荐）”项。这项功能是在Windows独占电脑的情况下，对各磁盘分区和EFI启动进行缓存，启动时使用缓存信息以加快启动速度，但双系统启动模式下就必须将其关闭。

第二步，下载Ubuntu安装镜像并制作启动安装U盘。

这一步比较简单，属于常规操作。到www.ubuntu.com官网下载Ubuntu桌面版最新推荐镜像即可，下载到本地硬盘。然后按官网推荐下载使用使用Etcher （https://etcher.balena.io/#download-etcher ）制作启动安装U盘，按操作提示做即可。需要注意是此操作会清除U盘中的所有数据，需提前做好数据备份。

第三步，启动系统安装Ubuntu。

这也是常规操作，把启动安装U盘插入电脑U口，启动电脑按F2（各品牌不一样）UEFI配置界面里将Sercure Boot特性关闭，保存退出重启后按F12进入Boot启动选项，选择U盘启动。启动后进入Ubuntu引导界面，选择try and install ubuntu项进入，按提示一步一步安装即可。安装时选择手动分区，将根分区/安装在预留给Ubuntu系统的分区上，在这里可以打开terminal窗口，通过sudo blkid、sudo lsblk命令找到预留安装的分区和EFI分区。对于传统的IDE和SATA等接口硬盘设备文件名一般是/dev/sd*，对于nvme接口的固态盘一般是/dev/nvme*，如EFI分区一般为/dev/nvme0n1p1。Windows的引导数据和Grub的引导数据都会写在这个EFI分区上（FAT32格式），在Ubuntu里会mount到/boot/efi目录，EFI引导文件在/boot/efi/EFI/ubuntu目录下。

安装完后拔出U盘重启，按F12进入EFI的boot启动选择界面即可看到ubuntu和windows两条启动项，可按需进入不同系统。如果想把windows引导项设备默认项，可以进入ubuntu后使用efibootmgr命令调整启动顺序。

查看EFI引导项信息

sudo efibootmgr

调整EFI启动顺序

sudo efibootmgr -o num1, num2, ...， numx

其中numx是各引导项的序号，通过第一条 sudo efibootmgr命令的输出结果中可以看到。

附：各种异常处理

安装过程中可能会出现各种各样的异常情况，都可以通过命令行操作或第三方工具来修复。

1、Ubuntu的EFI引导记录被删除后的修复

前面提到过如果没有关闭windows的快速启动功能，安装完ubuntu后重新进入windows后Ubuntu的EFI引导项会被删除掉，这里就需要使用ubuntu的启动安装盘重新启动进行EFI引导项的修复。

重新启动进入ubuntu的Live环境后（即安装界面），可以打开terminal窗口通过efibootmgr命令修复或通过重新安装grub修复，或通过boot-repair工具修复。

1）通过boot-repair工具修复

使用boot-repair工具修复比较简单，安装工具后执行boot-repairy自动修复即可。

首先在live环境下安装boot-repair工具：

sudo add-apt-repository ppa:yannubuntu/boot-repair
sudo apt update
sudo apt install -y boot-repair

执行boot-repair进行自动修复：

sudo boot-repair

按照boot-repair的指示进行操作即可。

2）手工进行修复

使用Ubuntu的启动安装U盘启动，进入ubuntu的Live环境，挂载硬盘上Ubuntu的各系统分区，chroot到硬盘Ubuntu系统，重新安装grub，退出重启即可。

a. 挂载硬盘上安装的Ubuntu和各系统分区。

在Ubuntu Live环境中，打开terminal终端，sudo blkid、sudo lsblk命令找到EFI分区和系统分区。如前所述SATA接口的硬盘一般为/dev/sd*，如果是nvme接口的则是/dev/nvme*，如/dev/nvme0n1pX，其中X是分区序号，而EFI分区一般是/dev/nvme0n1p1。

将ubuntu根分区/挂载到/mnt下，其他分区在/mnt下相应目录挂载。

挂载根系统分区（例如根root分区是/dev/nvme0n1pX）：

sudo mount /dev/nvme0n1pX /mnt

挂载boot分区（如果/boot是单独的boot分区 /dev/nvme0n1pY）

sudo mount /dev/nvme0n1pY /mnt/boot

挂载EFI分区（即/boot/efi，/dev/nvme0n1p1）

sudo mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/boot/efi

挂载系统生成的文件系统：

for i in /dev /dev/pts /proc /sys /run; do sudo mount -B $i /mnt/$i; done

b.使用chroot切换到硬盘上的Ubuntu系统：

sudo chroot /mnt

c.重新安装GRUB：

grub-install
update-grub

d.退出chroot并重启：

exit
sudo reboot

2、通过efibootmgr命令修改EFI引导项

如果想修改EFI引导项顺序和引导项名称，可以通过电脑EFI引导界面提供的功能调整，如果电脑本身没有提供这功能，可以通过efibootmgr命令实现。前面提到过通过sudo efibootmgr -o命令调整引导顺序，但efibootmgr并没有提供直接修改引导项名称的功能，只能通过删除引导项再增加引导项的方式实现修改引导项名称：

#删除对应的bootnumX数字对应的引导项
sudo efibootmgr -d bootnumX -B
#添加引导项，其中EFI分区在/dev/nvme0n1硬盘的第1分区，--lable是引导项的名称
sudo efibootmgr --create --disk /dev/nvme0n1 --part 1 --label 'Ubuntu 24.04.1 LTS' --loader \\EFI\\ubuntu\\shimx64.efi

也可以通过第三方工具rename-efi-entry实现：

#通过git下载工具
git clone https://github.com/s-n-ushakov/rename-efi-entry
cd rename-efi-entry
#bootnumX是EFI引导项的标号
sudo ./rename-efi-entry.bash '*' 'Ubuntu 24.04.1 LTS' bootnumX

详细操作说明可查看github上相应的说明
GitHub - s-n-ushakov/rename-efi-entry: A Bash script to rename EFI boot entriesA Bash script to rename EFI boot entries. Contribute to s-n-ushakov/rename-efi-entry development by creating an account on GitHub.https://github.com/s-n-ushakov/rename-efi-entry