Efi esp что это

Загрузка GNU/Linux без стороннего загрузчика

В данной статье я приведу пример, как можно отказаться от использования стороннего загрузчика, будь то Grub или Lilo, если ваш компьютер поддерживает современный стандарт UEFI, пришедший на замену BIOS. Интересной особенностью будет то, что все работы проводим на уже установленной и рабочей системе.
По уровню сложности данная статья ориентирована на опытных пользователей Linux, т.к. некоторых моментов я касаюсь поверхностно, полагаясь на очевидность, чтобы не уходить от основной освещаемой темы.

Введение

Расскажу немного истории — являюсь пользователем Gentoo Linux уже более 5 лет, причем как основной и единственной ОС на всех используемых мною ноутбуках: Lenovo (от X61s до X1) и Apple MacBook Pro. Всегда при новой инсталляции использовал классический метод установки Gentoo на чистый жесткий диск, с использованием chroot. Таблицу партиций и загрузку системы настраивал дедовским способом, как завещал Handbook, на основе традиционного MBR.

Настройка ядра

При переходе на UEFI необходимо учесть то, что он не принимает параметры загрузки ядра, поэтому добавим все наши параметры в само ядро:

В примере используемые мною параметры, если говорить о необходимом минимуме, то хватит и указания где находится корневая файловая система:

После внесения указанных изменений компилируем и устанавливаем ядро по обычной процедуре. В Gentoo для этого есть очень удобный инструмент под названием genkernel. После сборки нам потребуется перезагрузить компьютер, т.к. некоторые новые параметры нам нужны для работы с прошивкой UEFI.

Тестирование

Для проверки работоспособности нашего ядра нужно попробовать загрузить ОС через UEFI, но чтобы не рисковать загрузочным разделом нашей рабочей системы, мы будем использовать usb-флешку, предварительно удалив с нее все разделы.

Подготовка

Для загрузки средствами UEFI нам потребуется особый раздел, который называется EFI Secure Partition или сокращенно ESP, на котором будет лежать всего один файл — это подготовленное нами ранее ядро с поддержкой UEFI. По своей сути это обычный GPT раздел с определенным типом и файловой системой FAT32.

Создание ESP-партиции

Для создание ESP-раздела нам потребуется пакет gptfdisk, информация из пакетной базы Gentoo:

Установить его можно выполнив команду с правами root’а:

Работа с данным инструментом почти ничем не отличается от всем знакомого fdisk. Допустим что наша usb-флешка определилась в системе как /dev/sdb и мы, конечно же, имеем права root’а. Выполняем следующие шаги:

В результате мы создали новую партицию sdb1 с типом ‘EFI System’ и размером 100 Мб, для тестирования этого вполне хватит. Теперь, как и с любой новой партицией, нам надо создать на ней файловую систему, в нашем случае это FAT32. Сделать очень просто — достаточно выполнить всего одну команду с правами root’а:

После выполнения команды, файловая система будет создана.

Копирование ядра

Монтируем новую партицию sdb1 в любой каталог и копируем туда наше подготовленное ядро, с включенным CONFIG_EFI_STUB и другими параметрами описанными выше (все команды выполнять с правами root’а):

Настройка BIOS

После подготовки тестовой usb-флешки необходимо перезагрузить компьютер и зайти в настройки BIOS и в разделе отвечающем за процесс загрузки выбрать использование UEFI. После чего загрузка системы должна пройти без каких-либо проблем, если ядро и флешка были подготовлены без ошибок. Тестирование можно считать пройденным и оставить систему загруженную с флешки.

Перенастройка загрузки на рабочей системе

Отключить загрузочный раздел

В большинстве случаев загрузочный раздел подключен в каталог /boot и имеет первый номер среди партиций блочного устройства, т.е. /dev/sda1, с учетом того, что sda это наш системный диск. В моей системе все именно так, поэтому выполняем следующую команду, с правами root’а:

Если данный каталог не используется какими либо приложениями, то он молча и без проблем отключиться от корня и мы сможем выполнить резервное копирование всей партиции /dev/sda1.

Резервное копирование загрузочного раздела

На данном этапе нам необходимо сделать резервную копию всего раздела, чтобы иметь возможность быстро откатить все изменения. В идеальном случае можно выполнить бекап всей системы, если у вас есть под рукой необходимые инструменты. Копирование партиции выполняется следующим образом, опять же под root’ом:

Проверим пригодность нашей резервной копии:

После выполнения команды ls мы должны увидеть содержимое каталога аналогичное тому, что было в рабочей системе до отключения точки монтирования /boot.

Переходим к работе с утилитой gdisk. Весь процесс конвертации прост и требует минимум участия с нашей стороны. От нас необходимо запустить команду gdisk, сменить тип партиции sda1 на EF00 (EFI System) и сохранить изменения, т.е. процедура полностью аналогична той что мы делали с usb-флешкой, за исключением того что партиции уже созданы. После сохранения настроек, наша таблица будет переведена в новый формат, используемый GPT и пригодный для работы с UEFI.

Создать новую файловую систему на новом загрузочном GPT-разделе

По аналогии с процедурой создания usb-флешки, нам надо подготовить файловую систему FAT32 на нашем загрузочном разделе, теперь уже типа ‘EFI System’, выполнив команду:

После выполнения команды, файловая система будет создана.

Подключить sda1 и скопировать ядро

На данном этапе нам необходимо скопировать подготовленное ядро на новый раздел. Для этого выполните:

Подготовка загрузочного раздела на этом закончена.

Настроить прошивку UEFI

Для того чтобы UEFI мог передать управление нашему ядру, необходимо указать где оно находится. Настройкой параметров прошивки UEFi занимается инструмент под названием efibootmgr:

Его необходимо установить, выполнив команду:

После установки выполним настройку UEFI следующей командой:

Перезагрузить систему и проверить результат

На этом вся настройка завершена и нам осталось перезагрузить систему, предварительно отключив usb-флешку, чтобы посмотреть как система загрузится без использования стороннего загрузчика.

После успешной загрузки системы, пакет загрузчика можно удалять:

На этом все и можно работать с системой.

Обновление ядра средствами genkernel

При обновлении ядра в будущем, с использованием инструмента genkernel, несколько изменится процедура, т.к. ядро больше не надо инсталлировать в /boot. Поэтому вместо ‘genkernel all’ необходимо выполнять ‘genkernel kernel’, предварительно поправив параметр в значение INSTALL=«no» в конфигурации /etc/genkernel.conf. После сборки ядра, его необходимо переименовать и вручную скопировать в каталог /boot.

Процесс обновления в итоге будет выглядеть следующим образом:

Итоги

Источник

Системный раздел (системный раздел EFI или ESP).

Системный раздел (системный раздел EFI или ESP).

Компьютер должен содержать на диске один системный раздел. В системах на основе EFI и UEFI этот раздел называется системным разделом EFI или ESP. Этот раздел обычно хранится на основном жестком диске. С системного раздела происходит загрузка компьютера. Минимальный размер этого раздела составляет 100 МБ, и он должен форматироваться с помощью формата файлов FAT32. Этим разделом управляет операционная система, и он не должен содержать никакие другие файлы, включая средства среды восстановления Windows. Cтандартная конфигурация дисков в разметке GPT на UEFI-системе показана на рис. 1.

Рис. 1.Пример конфигурации разделов диска на ПК с UEFI.

Раздел EFI (ESP), отформатированный в FAT32, является обязательным для разметки GPT на системах с UEFI. Стандартный размер раздела EFI составляет 100 MB, но на дисках расширенного формата 4K Native (секторы 4KB) он увеличен до 260 MB ввиду ограничений FAT32. Изготовители ПК могут хранить на этом разделе какие-то свои инструменты, поэтому его размер варьируется в зависимости от производителя. В разметке GPT раздел EFI выполняет одну из ролей, которая возложена на раздел System Reserved в разметке MBR. Он содержит хранилище конфигурации загрузки (BCD) и файлы, необходимые для загрузки операционной системы.

Основные п ринципы построения и функционирования файловой системы на основе FAT-32.

1) Каждому элементу таблицы FAT (начиная со второго) соответствует кластер в области данных с таким же номером.

3) Кластер — это непрерывная последовательность секторов (фиксированного размера). Это адресуемая «порция» файла.

— «резервная» область (область резервных секторов);

— область таблиц размещения файлов (FAT1 и FAT2);

— область файлов и каталогов (область данных).

Корневой каталог хранится в области данных как обычный файл и может расширятся по мере необходимости.

Источник

МАТПЛАТЫ

Прощаемся с BIOS, встречаем UEFI: готова ли ваша система к жёстким дискам нового поколения?

Тестовый накопитель: LaCie 4big Quadra (ёмкость 4 Тбайт)

Мы уже тестировали 4-Тбайт накопитель LaCie eSATA RAID в начале 2009 года. Тогда он обеспечивал просто великолепную ёмкость и приличную производительность для всех пользователей, желающих собрать супермощный домашний компьютер или добавить внешнее хранилище к рабочей станции. Поскольку сегодня уже доступны 2-Тбайт жёсткие диски, данный накопитель можно «набить» ёмкостью до 8 Тбайт. Наш образец использовал 1-Тбайт винчестеры, поэтому массив RAID 5 дал ёмкость 3 Тбайт.

Конечно, лишь немногое пользователи будут загружаться с подобного накопителя, но это одна из немногих опций, которую мы имели под рукой для эмуляции накопителя SATA с ёмкостью более 2 Тбайт для системы. Это заставило нас использовать GPT вместо MBR и позволило посмотреть, сможет или нет UEFI обеспечить загрузку с раздела больше 2 Тбайт. Все системы, использующие традиционный BIOS, это делать не могут.

Создаём разделы: проблемы с MBR

Установка Windows автоматически выбирает GPT для разделов больше 2 Тбайт, а если ёмкость раздела меньше, то пользователь может выбирать между MBR и GPT. Это также относится и к утилите управления дисками, если выбудете работать с ними под уже установленной Windows. Многие BIOS, доступные сегодня, уже поддерживают GPT, но система без поддержки UEFI не может загрузить операционную систему с раздела GPT больше 2 Тбайт. Давайте посмотрим, что произойдёт, если вы выберем обычную MBR.

Если поддержка UEFI отсутствует, то Windows будет всё равно автоматически выбирать GPT для разделов больше 2 Тбайт, но также будет предлагать выбор между GPT и MBR. Если же вы укажете использовать MBR, то вся ёмкость выше 2 Тбайт останется неиспользованной.

Windows Vista сообщает всё чётко и понятно.

Можно было бы подумать, что получится создать дополнительный раздел после инициализации 2-Тбайт тома на жёстком диске с ёмкостью больше 2 Тбайт. Но это невозможно, поскольку MBR ограничивает весь жёсткий диск только одним разделом с максимальной ёмкостью 2 Тбайт. Оставшееся пространство использовать не получится. Поэтому очень важно инициализировать GPT для ёмких накопителей, чтобы не упереться в порог 2 Тбайт.

Создаём разделы GPT и MBR с ESP, MSR

Ниже представлен обзор возможных вариантов создания разделов на GPT и MBR.

Помните, что поддержка UEFI становится необходимой для жёстких дисков больше 2 Тбайт. UEFI должна поддерживаться вашей системой, чтобы вы смогли загружаться с такого крупного раздела, если другие условия выполняются (64-битная Windows и GPT).

Детали GPT у Windows x64

GPT автоматически установит раздел EFI System Partition (ESP), содержащий загрузчик, драйверы EFI и всю другую необходимую информацию для загрузки системы, такую как boot.ini, HAL и NT Loader. Будет использоваться GUID Partition Table вместо MBR. ESP занимает примерно 1% от ёмкости жёсткого диска или минимум 100 Мбайт и максимум 1000 Мбайт.

Системы GPT также оснащаются разделом MSR, имеющим статус Microsoft reserved (зарезервирован). Поскольку разделы GPT не позволяют использовать скрытые секторы, Windows использует это зарезервированное пространство для нужд операционной системы. Если вы захотите преобразовать простой диск в динамический, то Windows будет использовать раздел MSR, уменьшит его размер и создаст базу данных динамического диска с помощью доступного пространства. На жёстких дисках меньше 16 Гбайт под раздел MSR отводится всего 32 Мбайт. Для более крупных дисков отводится 128 Мбайт.

Даже если ваша система совместима с GPT, и вы создали необходимый раздел, вам потребуется поддержка UEFI, если вы захотите загружаться с крупного раздела.

Можно игнорировать предупреждение и устанавливать Windows на незагружаемый раздел, но вас предупредили.

Если поддержка GPT и UEFI работает должным образом, то Windows 7 автоматически создаст необходимые разделы, такие как 100-Мбайт EFI System Partition (ESP) и 128-Мбайт Microsoft Reserved partition (MSR), после чего ваш ёмкий том действительно станет загрузочным.

Заключение

Индустрия проделала немалый путь с UEFI. Исторически возникали разные подходы для улучшения модульности процесса загрузки и создания гибкого стандарта индустрии. Не все из них оказались успешными, но, похоже, Intel что-то сможет заполучить со своего амбициозного проекта Itanium. Технология EFI, которой сегодня занимается United EFI Industry Forum, отвечает за существующие стандарты UEFI. Extensible Firmware Interface постепенно будет заменять обычную BIOS и предлагать новые интерфейсы для операционной системы, облегчать загрузку и улучшать гибкость через приложения EFI и независимые от ОС драйверы устройств.

Хотя нынешняя спецификация 2.3 уже достаточно хорошо проверена, индустрия пока не приняла новый стандарт. И с пользовательской перспективы это понять сложно. Apple, IBM, HP и некоторые другие производители доказали, что UEFI можно внедрять в производимые системы. Между тем почти весь сектор материнских плат поддерживает UEFI только на бумаге. Мы обнаружили несколько исключений, которые используют UEFI только для улучшения визуальной привлекательности. к сожалению. Даже с учётом того, что функции UEFI более интересны для сборщиков систем, стандарт является единственным вариантом для поддержки жёстких дисков, превышающих ёмкость 2 Тбайт.

Мы не смогли создать 4-Тбайт массив RAID 0 (2 x 2 Тбайт) на материнской плате Intel DP55KG и интегрированным решением Matrix RAID, поскольку сегодня загрузочные массивы ограничены 2 Тбайт. Если же отойти от собственных ограничений Intel, мы успешно создали 3-Тбайт системный раздел под Windows 7 на системе с активной UEFI, используя внешний накопитель LaCie. Данный накопитель использует RAID-массив внутри себя, поэтому он является прекрасным примером того, что случится, когда на рынок выйдут жёсткие диски с большей ёмкостью.

Источник