13.6 Grub、UEFI 和 efibootmgr

判断当前系统使用 UEFI 与否

• 如果是非 UEFI：

# efibootmgr # 默认自带、无需安装。
efibootmgr: efi variables not supported on this system. root? kldload efirt?

• 如果当前系统是 UEFI，efibootmgr 则输出类似于：

# efibootmgr # 默认自带、无需安装。
Boot to FW : false
BootCurrent: 0004
BootOrder  : 0004, 0000, 0001, 0002, 0003
+Boot0004* FreeBSD
Boot0000* EFI VMware Virtual SCSI Hard Drive (0.0)
Boot0001* EFI VMware Virtual IDE CDROM Drive (IDE 1:0)
Boot0002* EFI Network
Boot0003* EFI Internal Shell (Unsupported option)

EFI 分区删除与重建（存在疑问）

FreeBSD 默认的 EFI 是 fat16 的，本次重建后为 fat32?

注意

若在安装系统的时候，未选定 gpt (UEFI)，则 gpart show 会发现存在分区 freebsd-boot (512K)。

• 查看当前挂载情况：

root@ykla:~ # mount
zroot/ROOT/default on / (zfs, local, noatime, nfsv4acls)
devfs on /dev (devfs)
/dev/gpt/efiboot0 on /boot/efi (msdosfs, local)
zroot/home on /home (zfs, local, noatime, nfsv4acls)
zroot/var/log on /var/log (zfs, local, noatime, noexec, nosuid, nfsv4acls)
zroot/tmp on /tmp (zfs, local, noatime, nosuid, nfsv4acls)
zroot/usr/ports on /usr/ports (zfs, local, noatime, nosuid, nfsv4acls)
zroot on /zroot (zfs, local, noatime, nfsv4acls)
zroot/var/mail on /var/mail (zfs, local, nfsv4acls)
zroot/var/audit on /var/audit (zfs, local, noatime, noexec, nosuid, nfsv4acls)
zroot/var/crash on /var/crash (zfs, local, noatime, noexec, nosuid, nfsv4acls)
zroot/usr/src on /usr/src (zfs, local, noatime, nfsv4acls)
zroot/home/ykla on /home/ykla (zfs, local, noatime, nfsv4acls)
zroot/var/tmp on /var/tmp (zfs, local, noatime, nosuid, nfsv4acls)

• 检查文件系统

root@ykla:/ # fstyp /dev/nvd0p1
msdosfs

• 调整大小看看：

root@ykla:~ # gpart show
=>       40  125829040  nda0  GPT  (60G)
         40     532480     1  efi  (260M)
     532520       2008        - free -  (1.0M)
     534528    4194304     2  freebsd-swap  (2.0G)
    4728832  121098240     3  freebsd-zfs  (58G)
  125827072       2008        - free -  (1.0M)

root@ykla:~ # umount /boot/efi # 必须先卸载才能删除！
root@ykla:/ # gpart delete -i 1 nda0 
nda0p1 deleted
root@ykla:~ # gpart show
=>       40  125829040  nda0  GPT  (60G)
         40     534488        - free -  (261M)
     534528    4194304     2  freebsd-swap  (2.0G)
    4728832  121098240     3  freebsd-zfs  (58G)
  125827072       2008        - free -  (1.0M)

root@ykla:/ # gpart add -b 40 -s 260M -t ms-basic-data -i 1 nda0
nda0p1 added
root@ykla:~ # gpart show
=>       40  125829040  nda0  GPT  (60G)
         40     532480     1  ms-basic-data  (260M)
     532520       2008        - free -  (1.0M)
     534528    4194304     2  freebsd-swap  (2.0G)
    4728832  121098240     3  freebsd-zfs  (58G)
  125827072       2008        - free -  (1.0M)

格式化为 fat32（/dev/nvd0p1 必须保持卸载状态）。但是若指定扇区似乎会影响 4K 对齐？

root@ykla:~ # newfs_msdos -F 32 /dev/nvd0p1
newfs_msdos: 16630 clusters too few clusters for FAT32, need 65525

挂载：

root@ykla:~ # mount -t msdosfs /dev/nda0p1 /boot/efi
root@ykla:~ # cd /boot/efi/
root@ykla:/boot/efi # mkdir efi # 创建 fat32 分区中的 efi 文件夹

故障排除与未竟事宜

疑问：如何解决 newfs_msdos: 16630 clusters too few clusters for FAT32, need 65525 ？

UEFI 与 efibootmgr

• 查看当前启动项：

root@ykla:/home/ykla # efibootmgr
Boot to FW : false
BootCurrent: 0001
Timeout    : 1 seconds
BootOrder  : 0002, 0003, 0000, 0001
 Boot0002* Windows Boot Manager
 Boot0003* UEFI OS
 Boot0000* refind
+Boot0001* freebsd # + 为默认启动项

技巧

详细说明可以用 efibootmgr -v。

• 设置 refind 优先启动（这不意味着他是默认启动项，这是改变在 BIOS 中的排序罢了）：

警告

不可 efibootmgr -o 0000 如此指定。这样做，会删除其他启动项。

root@ykla:/home/ykla # efibootmgr -o 0000,0001,0002,0003
Boot to FW : false
BootCurrent: 0001
Timeout    : 1 seconds
BootOrder  : 0000, 0001, 0002, 0003
 Boot0000* refind
+Boot0001* freebsd
 Boot0002* Windows Boot Manager
 Boot0003* UEFI OS

参考文献

• efibootmgr 无法添加 UEFI 启动项，这个简明扼要

• efibootmgr(8)，FreeBSD man 手册，英文

• 深入掌握 efibootmgr 操作要领安全删除启动项方法解析，详细说明，但并非都适用于 BSD

UEFI 操作实例

现在假设有两块硬盘，两块硬盘上都分别有一个 EFI 分区，一个分区里是 FreeBSD，另一个是 Windows。

现在只想保留一个 EFI 分区，即想把 2 个 EFI 配置文件放到一块硬盘的 EFI 分区里统一管理。

设装有 Windows 的硬盘为 ada0，FreeBSD 的硬盘为 nvd0。本文是删掉了 nvd0，即 BSD 系统安装生成的 EFI 分区（不知道为什么 FreeBSD 的 EFI 文件系统是 Fat16）。将 FreeBSD 的引导文件放到了 ada0 硬盘下。

首先关闭 Windows 的快速启动启动：命令为 powercfg /h off。（如果你进的去 BIOS 设置界面就不用关）

然后关机重启进入 FreeBSD，创建挂载点：

# mkdir /mnt/efi

检测 ada0p1（硬盘的第一个分区）是不是我们要挂载的 EFI 分区，输入命令：

# fstyp /dev/ada0p1

我的输出是 NTFS，可见不是我们想要的 EFI 分区；

再看看第二块分区：

# fstyp /dev/ada0p2

输出 msdosfs，是我们的 Windows 磁盘上的 EFI 分区。

接下来挂载 ada0 磁盘上的 EFI 分区到 FreeBSD 的 /mnt/efi:

# mount -t msdosfs /dev/ada0p2 /mnt/efi

为 FreeBSD 引导项创建 EFI 路径下的目录：

# mkdir /mnt/efi/EFI/freebsd

然后复制启动文件到该路径

# cp /boot/boot1.efi /mnt/efi/EFI/freebsd/bootx64.efi

最后生成启动项：

# efibootmgr -c -l /mnt/efi/EFI/freebsd/bootx64.efi -L "FreeBSD 14.2"

重启进入 Windows，使用 easyuefi 激活 FreeBSD 14.2 这个启动项即可。

若再次启动 FreeBSD 没有问题，方可使用 DiskGenius 或其他分区工具删除 nvd0 磁盘的 EFI 分区及文件。

Grub

目前测试 grub 无法直接引导 FreeBSD 的内核从而启动系统。只能采取 chainlain+1 的方式间接引导。

menuentry "FreeBSD-13.0 Release" {
set root='(hd0,gpt1)'  # 请自己检查
chainloader /boot/boot1.efi
}

参考资料

• Working GRUB configuration for UEFI booting FreeBSD

• Trying to boot FBSD13 via grub2

目前配置的报错报错（grub2-efi FBSD 14.2）：

# grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi/efi/ --bootloader-id=grub --boot-directory=/boot/ --modules="part_gpt part_msdos bsd zfs"
grub-install: error: relocation 0x4 is not implemented yet.
root@ykla:~ # grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi/efi/ --bootloader-id=grub --boot-directory=/boot/ --modules="part_gpt part_msdos bsd zfs"
Installing for x86_64-efi platform.
grub-install: error: unknown filesystem.

加参数 -vvv，可以看到一长串报错。太长了，输出放在 https://gist.github.com/ykla/9b6de6c8d4eee524840acb9981bf850a