Linux與Windows 10用grub引導教程

前言

去年暑假的時候，寫了一篇如何裝 Linux 和 Windows 10 雙系統的文章發在了簡書上，我寫這篇文章的原因是當初裝雙系統確實是折騰了許久，網上也找不到一篇詳盡的教程。由於去年對於寫教程還不是熟練，而這一年多的使用過程也遇到了一些問題，所以就准備「Refactoring」這篇文章。

EFI 分區

在教程正式開始之前，先花一點時間說明 EFI 分區的組成和作用。
首先，在你裝了 Windows 之后，Windows 在裝機過程中會將硬盤划分出一個約 100m 大小的分區，稱為 EFI 分區這個分區就是起引導作用的。在資源管理器中是看不到的這個分區的，可以在磁盤管理中看到，管理則需要借助 DG 工具。便於說明，在裝好了 Linux 之后，我將 EFI 掛載至 boot 分區截圖：

可以看到，該分區包含 3 個文件夾（如果你沒有裝 Linux 的話，就只有兩個），分別是 Boot、Microsoft 和 Manjaro，其中 Boot 文件夾就是 UEFI 引導所必需的文件。
我們繼續打開 Microsoft/Boot 文件夾：

這些文件就是啟動 Windows 10 所必需的，包含了語言包、字體等，BCD 包含了 Windows 引導開始以后的信息。其中，bootmgfw.efi 是 Windows 默認引導文件。

1. EFI/Boot/bootx64.efi
2. EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi

以上是采用 UEFI 啟動 Windows 10 的文件結構，也就是說，當你按下開機按鈕的時候，首先 UEFI 找到 EFI 分區的 Boot 文件夾，然后加載 bootx64.efi 文件，讀取文件信息，找到 EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi，按照 bootmgfw.efi 的要求，加載所需的啟動信息，啟動 Windows 10。

准備工作

在正式裝系統之前，我們還需要做一些准備工作：

關閉 Windows 的快速啟動

這個功能的作用是在於關機的時候不完全斷電，類似將系統處於「休眠」狀態，這樣可以讓開機更加迅速。但這也就導致了只能使用 Windows 系統。

關閉 BIOS 的 Secure Boot 的功能

在默認情況下，UEFI 固件只會加載那些被簽名的引導程序。在缺少 Secure Boot 功能的傳統 PC 機上，惡意的后門程序可以加載自身，進而搖身一變偽裝成一個引導程序。這樣的話，BIOS 就會在啟動的時候加載后門程序，這樣它就可以躲過操作系統，把自己隱藏得很深。
但是不得不說，這對我們安裝 Linux 造成了很大的困擾，也是直接導致我們重啟到 Windows 10 后進不去 Linux 的原因。
首先我們要關閉這個功能：進入 BIOS 找到 Secure Boot，選擇 disabled，這樣就關閉了。當然，有些人進入 BIOS 會發現 Secure Boot 這個選項是灰色的（比如我的就是），這時你需要先給你的 BIOS 設一個密碼，然后就能關 Secure Boot 了。

安裝 Linux

所有的准備都已經完成，這時就可以准備刻錄 U 盤了，不推薦 UltraISO，經親測，軟碟通僅刻錄 Ubuntu 能成功，其它絕大多數發行版都會失敗。推薦「Rufus」和「USBWriter」，這兩個軟件都可以。
刻錄完成后，重啟按 f12，選擇從 USB 設備啟動，對於絕大多數發行版來說一路回車就行了，只需要注意一點：在選擇掛載 boot 位置的時候，一定要掛載在 efi 分區，別的都不行。
重啟之后，不出意外的話，你會直接進入 Windows 10，不要擔心，這時 Linux 已經安裝成功了，我們只需要將引導文件替換一下。

替換引導文件

先用 DG 打開 EFI 分區，你會看到多了一個文件夾，名稱取決於你安裝的是哪一個發行版。我安裝的是 Manjaro Linux，名稱就是 Manjaro，打開之后會發現里面有一個名為 grubx64.efi 的文件，這就是啟動 Linux 的引導文件。和 Windows 10 的 bootmgfw.efi 類似，我們想要用 grubx64.efi 引導代替掉 bootmgfw.efi，這樣就可以用 GRUB 引導了。步驟：

1. 進入管理員命令行。方法：win + x，再按 a
2. 輸入 bcdedit /set {bootmgr} path \EFI\Manjaro\grubx64.efi。提示操作成功的話，就完成了。

注：經人提醒，如果輸入以上命令提示「參數錯誤」的話，將 {bootmgr} 改為 ‘{bootmgr}’，原因是 PowerShell 和 CMD 語法的差別。

至此，如果你安裝的是除 Arch 之外絕大多數發行版，那么接下來就和你沒有啥關系了，你已經成功了，好好享受吧！

開機之后會發現進入 GRUB 的引導了，通常會包含至少三個選項（以 Manjaro 舉例）：Manjaro、Manjaro 高級選項和 Windows Manager。這就代表你已經完美的解決了 Windows 和 Linux 雙系統引導的問題。

修復 Windows 引導

這一點是我安裝 Arch Llinux 的時候發現的，Arch Linux 安裝過程是手動安裝的，在編寫 GRUB 的時候會掃描不到 Windows Manager 所在的分區（當然可能不是所有人都會遇到），所以在 GRUB 界面可能會看不到 Windows Manager 選項，導致進不去 Windows 10，這里就需要手動編輯 GRUB 信息，我們打開 /boot/grub/grub.cfg 文件，發現里面確實沒有 Windows 10 的啟動信息，在后面加上：

1menuentry "Microsoft Windows 10" {
2  insmod part_get
3  insmod fat
4  insmod search_fs_uuid
5  insmod chain
6  search --fs-uuid --set=root $hints_string $fs_uuid
7  chainloader /EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi
8}

注意：

這里的 $hints_string，代表的是終端執行命令：

1sudo grub-probe --target=hints_string /boot/efi/EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi

后的輸出；

而 $fs_uuid 代表的是：

1sudo grub-probe --target=fs_uuid /boot/efi/EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi

的輸出。

然后保存。在終端執行命令：sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg，就 OK 了。

到此，Arch Linux 和 Windows 10 雙系統也配置完畢了。

附加問題

在使用這一年多的時間，遇到了以下的幾個問題：

1. 在 Windows 10 進行了一個大更新后，會發現 GRUB 引導界面沒有了，還是直接進入了 Windows 10，這時只需要按照 替換引導文件 的方法重新輸入一遍命令就行。
2. 使用 Linux 某個發行版一段時間之后，難免會想嘗試一下另一個發行版。這時請務必將之前的發型版的引導文件刪除，否則可能會出現無論怎么設置都無法進入 GRUB 的情況。例如：我之前用的是 Ubuntu，我現在換成了 Manjaro，我就需要用 DG 刪除 EFI 分區的 Ubuntu 文件夾。
3. 在我使用 Manjaro 更新了一次 Linux 的內核后，進不去 Windows 10 了，這個時候千萬不要直接修復 Windows 10 引導，這會格式化 EFI 分區，只需要按上面 修復 Windows 引導 的方法編輯一下 GRUB 就可以了。

最后：祝使用愉快。

本文標題： Linux 與 Windows 10 用 GRUB 引導教程
最后更新：2018 年 02 月 05 日 - 10:02
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