详解 UEFI 模式下安装 Linux

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在过去几年中，一种名为可扩展固件接口（EFI）的新固件技术悄然兴起，但大多数普通用户对此并不了解。EFI，或者更新版本的统一可扩展固件接口（UEFI），已经开始取代传统的基本输入/输出系统（BIOS）固件技术。对于有经验的计算机用户来说，他们或多或少对BIOS有所了解。

本页面旨在为Linux用户提供关于EFI技术的快速介绍，并提供有关在此类计算机上安装Linux的建议。然而，EFI是一个复杂的主题；EFI软件本身就很复杂，许多实现都有系统特定的行为和缺陷。因此，我无法在一个页面上涵盖在EFI计算机上安装和使用Linux的所有知识。我希望您将本页面作为一个有用的起点，并通过每个部分以及参考文献部分的链接找到更多的文档。

首先，您需要确定您的计算机是否使用EFI技术。EFI是一种固件，内置于计算机中，用于处理低级任务。最重要的是，固件控制计算机的引导过程，这意味着基于EFI的计算机与基于BIOS的计算机的引导过程不同。要确定您的计算机是否支持EFI，请查看固件设置实用程序和用户手册中关于EFI、UEFI和传统引导的部分。如果您找不到相关参考，那么您的计算机可能使用传统的BIOS引导。您还可以尝试使用只支持EFI模式的引导介质，例如使用rEFInd制作的USB闪存驱动器或CD-R镜像。

在继续之前，您应该了解大多数x86和x86-64架构的计算机上的EFI都包含一个名为兼容支持模块（CSM）的组件，它允许EFI使用传统的BIOS引导机制。这是非常方便的，因为它向后兼容，但也会导致一些意外情况，因为在控制时没有统一的使用规范和用户界面。特别是，您的Linux安装介质很容易意外地以BIOS/CSM/legacy模式启动，这将导致Linux以BIOS/CSM/legacy模式安装。如果Linux是唯一的操作系统，这可能没有问题，但如果与以EFI模式启动的Windows双启动，将会变得非常复杂。以下部分将帮助您以正确的模式引导安装程序。如果您已经在BIOS模式下安装了Linux，并希望切换到EFI模式引导，请参阅后续章节“将传统模式下安装的引导转换为EFI模式下的引导”。

大多数Linux发行版多年来已经支持EFI。然而，不同的发行版对EFI的支持程度有所不同。大多数主流发行版（如Fedora、OpenSUSE、Ubuntu等）对EFI有很好的支持，包括对安全启动的支持。但是，一些自定义的发行版（如Gentoo）对EFI的支持较弱，但由于其自定义性质，很容易添加EFI支持。实际上，您可以向任何Linux发行版添加EFI支持：您需要在计算机上安装Linux（即使在BIOS模式下），然后安装EFI引导加载程序。要了解如何执行此操作的详细信息，请参阅“将传统模式下安装的引导转换为EFI模式下的引导”部分。

在准备安装Linux时，有几个步骤可以使EFI计算机上的安装更顺利：

1. 升级固件：有些EFI存在问题，但硬件制造商偶尔会发布固件更新。因此，我建议您将固件升级到最新版本。如果您已经了解到您的计算机的EFI存在问题，请在安装Linux之前进行固件更新，因为在安装Linux之后更新固件可能需要额外的操作来解决问题。然而，升级固件是有风险的，所以最好按照制造商提供的方式进行升级。

2. 了解如何使用固件：通常，您可以通过在引导过程的早期按下Del键或功能键来进入固件设置实用程序。尽早查看相关提示信息，或尝试每个功能键。有些制造商将这些设置隐藏得很深。在某些情况下，您可以在Windows 8中完成这些设置，如本页面所述。

3. 调整固件设置：在安装Linux之前，您可能需要调整一些固件设置，例如禁用快速启动功能。请参考您的固件设置实用程序和用户手册，以了解如何进行这些调整。

4. 检查分区表：使用GPT fdisk、parted或其他分区工具检查磁盘分区。最好创建一个包含每个分区确切起始和结束位置的纸质记录。这将是一个有用的参考，特别是在手动分区安装时。如果已经安装了Windows，请确保您的EFI系统分区（ESP）可以被识别，它是一个FAT分区，并设置了“启动标志”（在parted或Gparted中）或在gdisk中的类型码为EF00。

安装Linux时，以下是一些常见的问题和解决方案：

• 准备ESP分区：除了Mac，EFI使用ESP分区来存储引导加载程序。如果您的计算机已经预装了Windows，则已经存在ESP分区，可以直接在Linux上使用。否则，我建议创建一个大小为550MB的ESP分区。在此分区上创建一个FAT32文件系统。如果您使用Gparted或parted准备ESP分区，请确保为其设置“启动标志”。如果您使用GPT fdisk（gdisk，cgdisk或sgdisk）准备ESP分区，请确保为其设置类型码EF00。有些安装程序会创建一个较小的ESP分区，并将其设置为FAT16文件系统。尽管这样可以正常工作，但如果您以后需要重新安装Windows，安装程序将无法识别FAT16文件系统的ESP分区，因此您需要备份它并将其转换为FAT32文件系统。

• 使用ESP分区：不同的发行版的安装程序以不同的方式识别ESP分区。例如，Debian和Ubuntu的某些版本将ESP分区称为“EFI boot partition”，并且不会明确显示其挂载点（尽管它会在后台挂载）；但是其他发行版，如Arch或Gentoo，可能需要手动挂载ESP分区。

• 设置引导程序位置：某些发行版可能会询问您要将引导程序（如GRUB）安装到何处。如果ESP分区已按上述方式正确标记，您无需担心此问题，但某些发行版仍可能会询问。请尝试使用ESP分区。

• 其他分区：除了ESP分区，您不需要任何特殊的分区。您可以像在BIOS模式下安装时一样设置根（/）分区、交换分区、/home分区或其他分区。请注意，在EFI模式下不需要设置BIOS引导分区，所以如果安装程序提示您需要它，意味着您可能意外地进入了BIOS模式。

• 解决无显示问题：在2013年，许多人在EFI模式下经常遇到无显示的问题。有时，您可以通过在内核中添加nomodeset参数来解决此问题。在GRUB界面按下e键将打开一个简单的文本编辑器。在大多数情况下，您需要搜索更多关于此问题的信息，因为此问题更多是由特定硬件引起的。

如果Linux在EFI模式下无法正常工作，但在BIOS模式下可以成功启动，那么您可以完全放弃EFI模式。这在只有Linux的计算机上非常简单；只需安装BIOS引导程序即可（如果您是在BIOS模式下安装的，引导程序应该已经安装好）。如果与以EFI模式启动的Windows组成双系统，最简单的方法是安装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，并确保具有hdbios选项。这样，rEFInd在引导时将重定向到BIOS模式的引导项。

最好将Linux配置为以EFI模式启动。有多种方法可以实现这一目标，但最好的方法是使用Linux的EFI引导模式（或者，可以想到的是Windows，或者一个EFI shell）注册到您首选的引导管理器。以下是实现此目标的方法：

1. 下载适用于USB闪存驱动器或CD-R的rEFInd引导管理器。从下载的镜像文件生成安装介质。您可以在任何计算机上准备，无论是EFI还是BIOS的计算机（或者在其他平台上使用其他方法）。如果您尚未这样做，请执行此操作。由于rEFInd CD-R和USB镜像不支持安全启动，因此这一步很重要。您可以在以后重新启用安全启动。

2. 在目标计算机上启动rEFInd。如前所述，您可能需要调整固件设置，并使用内置引导管理器选择要引导的介质。您选择的选项可能在其描述中包含UEFI等字符串。

3. 在rEFInd上测试引导项。您应该至少看到一个启动Linux内核的选项（名称中包含vmlinuz等字符串）。有两种方法可以启动它：

• 选择该选项并按Enter键。
• 在某些情况下，您可能需要添加其他内核选项来替代或补充root=选项。例如，配置了LVM的Gentoo需要dolvm选项。

1. 一旦Linux启动，安装您想要的引导程序。rEFInd的安装非常简单，可以通过RPM、Debian软件包、PPA或从rEFInd下载页面下载的二进制.zip文件进行安装。在Ubuntu和相关的发行版上，引导修复程序可以相对简单地修复您的GRUB设置，但您需要确保它可以正常工作。（它通常工作得很好，但有时会出现问题。）有关其他选项，请参阅我的《在Linux上管理EFI引导加载程序》页面。

2. 如果您希望在激活安全启动的情况下引导，只需重新启动并启用它。但请注意，可能需要额外的安装步骤才能将引导程序设置为使用安全启动。有关详细信息，请参阅我关于此主题的页面或您的引导程序的安全启动文档。

3. 重新启动后，您应该看到刚刚安装的引导程序。如果计算机进入了BIOS模式下的GRUB，请进入固件设置禁用BIOS/CSM/legacy支持，或调整引导顺序。如果计算机直接进入Windows，请参阅前面的“解决安装后的问题”部分。

4. 您可能希望或需要调整您的配置。通常是为了看到额外的引导选项或隐藏某些选项。请参阅引导程序的文档资料，了解如何进行这些更改。

希望这些信息对您有所帮助。如果您有任何其他问题，请随时提问。