Linux-BIOSUEFI

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Linux-BIOS/UEFI

以下介绍Linux BIOS/UEFI相关知识，包括基础知识、配置示例以及高级用法。

1. BIOS简介

BIOS(Basic Input/Output System，基本输入输出系统)是一种固件，存储在主板上的EEPROM芯片中，负责在计算机启动时进行硬件初始化并引导操作系统。

1.1 BIOS的功能

• 硬件检测与初始化：在开机时检查CPU、内存、存储设备等硬件的可用性。
• 引导操作系统：从引导设备（如HDD、SDD、USB）加载引导程序（如GRUB）。
• 提供系统设置界面：可通过DEL或F2进入BIOS设置界面，调整时钟、风扇、引导顺序等。

1.2 BIOS的局限性

• 16位模式：仅支持16位模式，不适合现代64位系统。
• 启动速度慢：BIOS逐步检测硬件，导致启动较慢。
• 引导设备限制：传统BIOS使用MBR（最多支持2TB存储）。

2. UEFI简介

UEFI（Unified Extensible Fireware Interface，统一可扩展固件接口）是BIOS的替代品，提供更强大的功能和更快的启动速度。

2.1 UEFI的优势

• 支持更大的存储设备：采用GPT（GUID分区表），支持超过2TB的存储。
• 图形化界面：提供鼠标支持和直观的图形化设置界面。
• 更快的启动速度：并行化硬件初始化过程。
• 安全启动（Secure Boot）：防止未签名的操作系统或恶意软件加载。

2.2 UEFI的启动模式

• UEFI模式：直接引导EFI分区中的.efi文件。
• Legacy BIOS兼容模式（CSM）：模拟传统的BIOS进行引导。

3. 检查系统当前的启动模式

在Linux系统中，可通过以下命令检查系统使用的是BIOS还是UEFI启动。

ls /sys/firmware/efi

如果目录存在，说明系统使用UEFI启动，否则是传统BIOS。

或者使用以下命令查看引导模式：

efibootmgr -v

4. 进入BIOS/UEFI设置界面

在不同主板厂商下，进行BIOS/UEFI的按键不同，例如：

• DELL：F2或F12。
• HP：F10或ESC。
• Lenovo：F1或F2。
• ASUS：DEL或F2。

通常在开机时按下相应按键，即可进入BIOS/UEFI界面。

5. Linux下的UEFI工具

5.1 efibootmgr命令

efibootmgr用于管理UEFI启动项，常见用法如下：

查看当前UEFI启动项

efibootmgr

添加新的UEFI启动项

efibootmgr --create --disk /dev/sda --part 1 --loader "\\EFI\\ubuntu\\grubx64.efi" --label "Ubuntu" --verbose

删除启动项

efibootmgr --delete-bootnum --bootnum 0003

6. 设置启动顺序

在BIOS/UEFI界面中，通常可以修改启动顺序，例如：

1. USB启动
2. 硬盘启动
3. 网络启动

在Linux下，也可以使用以下命令修改启动顺序：

efibootmgr --bootorder 0001,0003,0000

7. 在Linux下使用UEFI启动（GPT分区）

7.1 使用gdisk创建GPT分区

gdisk /dev/sda

创建GPT分区并添加EFI分区（通常为512MB，类型代码EF00）.

7.2 格式化EFI分区

mkfs.vfat -F32 /dev/sda1

7.3 挂载EFI分区

mkdir -p /boot/efi
mount /dev/sda1 /boot/efi

7.4 安装GRUB引导程序

grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi --bootloader-id=Ubuntu update-grub

8. UEFI Secure Boot（安全启动）

安全启动可防止未签名的引导程序加载，启动时需要正确签名Linux引导程序：

8.1 关闭安全启动（手动方式）

进入UEFI设置界面，找到Secure Boot选项，设置为Disabled。

8.2 启用安全启动

使用shim引导程序并进行签名：

sudo mokutil --import MOK.cer

9. BIOS更新与恢复

9.1 BIOS更新方式

• 进入主板厂商UEFI界面，使用USB进行更新。
• 在Linux下使用fwupd工具更新BIOS：

sudo fwupdmgr get-devices
sudo fwupdmgr refresh
sudo fwupdmgr update

9.2 恢复BIOS默认设置

如果系统无法正常启动，可以尝试以下方法恢复BIOS设置：

• 在BIOS中找到Restore Defaults或Load Optimized Defaults选项。
• 去下CMOS电池等待几分钟，重新安装。

10. 双系统UEFI配置

10.1 配置Windows与Linux双启动

1. 安装Windows（使用UEFI模式）。
2. 安装Linux，并将UEFI分区挂载到/boot/efi。
3. 更新GRUB引导菜单：

grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

4. 重新设置启动顺序，使GRUB为默认引导程序。

11. 解决”boot device not found“错误

• 确保磁盘正确连接并在BIOS中启用。
• 检查是否正确安装了引导程序（如grub-install）。
• 修复EFI分区：

fsck /dev/sda1

12. 修复损坏的GRUB引导

进入Linux恢复模式，执行：

mount /dev/sda2 /mnt
mount /dev/sda1 /mnt/boot/efi
grub-install --root-directory=/mnt /dev/sda
update-grub

以上为Linux下BIOS/UEFI的基础知识、配置示例。

更多技术分享，关注公众号：halugin

Linux-BIOS/UEFI

以下介绍Linux BIOS/UEFI相关知识，包括基础知识、配置示例以及高级用法。

1. BIOS简介

BIOS(Basic Input/Output System，基本输入输出系统)是一种固件，存储在主板上的EEPROM芯片中，负责在计算机启动时进行硬件初始化并引导操作系统。

1.1 BIOS的功能

• 硬件检测与初始化：在开机时检查CPU、内存、存储设备等硬件的可用性。
• 引导操作系统：从引导设备（如HDD、SDD、USB）加载引导程序（如GRUB）。
• 提供系统设置界面：可通过DEL或F2进入BIOS设置界面，调整时钟、风扇、引导顺序等。

1.2 BIOS的局限性

• 16位模式：仅支持16位模式，不适合现代64位系统。
• 启动速度慢：BIOS逐步检测硬件，导致启动较慢。
• 引导设备限制：传统BIOS使用MBR（最多支持2TB存储）。

2. UEFI简介

UEFI（Unified Extensible Fireware Interface，统一可扩展固件接口）是BIOS的替代品，提供更强大的功能和更快的启动速度。

2.1 UEFI的优势

• 支持更大的存储设备：采用GPT（GUID分区表），支持超过2TB的存储。
• 图形化界面：提供鼠标支持和直观的图形化设置界面。
• 更快的启动速度：并行化硬件初始化过程。
• 安全启动（Secure Boot）：防止未签名的操作系统或恶意软件加载。

2.2 UEFI的启动模式

• UEFI模式：直接引导EFI分区中的.efi文件。
• Legacy BIOS兼容模式（CSM）：模拟传统的BIOS进行引导。

3. 检查系统当前的启动模式

在Linux系统中，可通过以下命令检查系统使用的是BIOS还是UEFI启动。

ls /sys/firmware/efi

如果目录存在，说明系统使用UEFI启动，否则是传统BIOS。

或者使用以下命令查看引导模式：

efibootmgr -v

4. 进入BIOS/UEFI设置界面

在不同主板厂商下，进行BIOS/UEFI的按键不同，例如：

• DELL：F2或F12。
• HP：F10或ESC。
• Lenovo：F1或F2。
• ASUS：DEL或F2。

通常在开机时按下相应按键，即可进入BIOS/UEFI界面。

5. Linux下的UEFI工具

5.1 efibootmgr命令

efibootmgr用于管理UEFI启动项，常见用法如下：

查看当前UEFI启动项

efibootmgr

添加新的UEFI启动项

efibootmgr --create --disk /dev/sda --part 1 --loader "\\EFI\\ubuntu\\grubx64.efi" --label "Ubuntu" --verbose

删除启动项

efibootmgr --delete-bootnum --bootnum 0003

6. 设置启动顺序

在BIOS/UEFI界面中，通常可以修改启动顺序，例如：

1. USB启动
2. 硬盘启动
3. 网络启动

在Linux下，也可以使用以下命令修改启动顺序：

efibootmgr --bootorder 0001,0003,0000

7. 在Linux下使用UEFI启动（GPT分区）

7.1 使用gdisk创建GPT分区

gdisk /dev/sda

创建GPT分区并添加EFI分区（通常为512MB，类型代码EF00）.

7.2 格式化EFI分区

mkfs.vfat -F32 /dev/sda1

7.3 挂载EFI分区

mkdir -p /boot/efi
mount /dev/sda1 /boot/efi

7.4 安装GRUB引导程序

grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi --bootloader-id=Ubuntu update-grub

8. UEFI Secure Boot（安全启动）

安全启动可防止未签名的引导程序加载，启动时需要正确签名Linux引导程序：

8.1 关闭安全启动（手动方式）

进入UEFI设置界面，找到Secure Boot选项，设置为Disabled。

8.2 启用安全启动

使用shim引导程序并进行签名：

sudo mokutil --import MOK.cer

9. BIOS更新与恢复

9.1 BIOS更新方式

• 进入主板厂商UEFI界面，使用USB进行更新。
• 在Linux下使用fwupd工具更新BIOS：

sudo fwupdmgr get-devices
sudo fwupdmgr refresh
sudo fwupdmgr update

9.2 恢复BIOS默认设置

如果系统无法正常启动，可以尝试以下方法恢复BIOS设置：

• 在BIOS中找到Restore Defaults或Load Optimized Defaults选项。
• 去下CMOS电池等待几分钟，重新安装。

10. 双系统UEFI配置

10.1 配置Windows与Linux双启动

1. 安装Windows（使用UEFI模式）。
2. 安装Linux，并将UEFI分区挂载到/boot/efi。
3. 更新GRUB引导菜单：

grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

4. 重新设置启动顺序，使GRUB为默认引导程序。

11. 解决”boot device not found“错误

• 确保磁盘正确连接并在BIOS中启用。
• 检查是否正确安装了引导程序（如grub-install）。
• 修复EFI分区：

fsck /dev/sda1

12. 修复损坏的GRUB引导

进入Linux恢复模式，执行：

mount /dev/sda2 /mnt
mount /dev/sda1 /mnt/boot/efi
grub-install --root-directory=/mnt /dev/sda
update-grub

以上为Linux下BIOS/UEFI的基础知识、配置示例。

更多技术分享，关注公众号：halugin

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