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EFI 引导存根

来自 ArchWiki
(重定向自 EFISTUB)

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EFI 引导存根（又称 **EFI stub**）是一个 EFI 可执行文件格式的内核，即可以直接从 UEFI 引导。

历史上，本文档和 Debian Wiki 使用了将这两个词合并的写法（EFISTUB 或 EFIStub）。

默认情况下，Arch Linux 内核就是 EFI 引导存根。如果 编译内核，请通过设置 CONFIG_EFI_STUB=y 来激活它。更多信息请参阅 EFI 引导存根。

继续操作之前，您需要一个 EFI 系统分区 并 选择挂载方式。

提示
  • 如果您将 ESP 挂载到 /boot，pacman 将直接更新 UEFI 读取的内核。
  • EFI 引导存根也可以通过 引导加载程序 间接引导。
    • 有几种 UEFI 引导管理器可以提供额外选项或简化 UEFI 引导过程。
    • 如果您正在尝试 内核参数，或者您有多个内核/操作系统而主板的 UEFI 引导菜单不方便使用时，这尤其有用。
    • 一个拥有目标分区文件系统驱动程序的引导管理器（例如 rEFInd），可以允许将内核和 initramfs 放在 ESP 之外。

替代方案：统一内核镜像

统一内核镜像（UKI）本身就是一个 EFI 存根内核，它还包含 initramfs 和启动选项，全部打包在一个文件中。下表列出了与 UKI 相比，在从 UEFI 引导时，非 UKI 的 EFI 存根的特点。

非 UKI 的 EFI 存根 统一内核镜像 (Unified kernel image)
initramfs 单独的文件，存储在 ESP 中 包含
启动选项 存储在 UEFI 变量中 包含

在没有问题的情况下，UKI 更简单，只需要一个包含所有必要启动信息的文件。然而，对于非 UKI 内核，您可以为一个内核镜像切换不同的 initramfs 文件或尝试各种启动选项。对于 UKI，每次更改都需要一个新的 UKI。

引导 EFI 引导存根

注意 传递给内核 EFI 引导存根的 initramfs 路径应相对于 EFI 系统分区的根目录，并使用反斜杠（根据 EFI 标准）。例如，如果 initramfs 位于 esp/EFI/arch/initramfs-linux.img，则相应的 UEFI 格式化行应为 initrd=\EFI\arch\initramfs-linux.img。在以下示例中，我们将假设所有内容都在 esp/ 下。

直接使用 UEFI

UEFI 的设计目的是消除对 引导加载程序（如 GRUB）的依赖。如果您的主板有良好的 UEFI 实现，则可以将内核参数嵌入 UEFI 引导项中，并让主板直接引导 Arch。您可以使用 efibootmgr 或 UEFI Shell v2 来修改主板的引导项。

注
  • 过时的 UEFI 实现可能与 Linux 内核存在兼容性问题。如果您的 UEFI 有新版本并修复了 bug，请考虑使用制造商推荐的工具刷写它。
  • 此项可能已过时：某些固件（特别是 Lenovo 和 Dell 笔记本电脑）不会将 NVRAM 中的引导项的命令行参数传递给 EFI 二进制文件。（请参阅 2014 年 Arch BBS 的此帖）在这种情况下，可以使用 统一内核镜像。

efibootmgr

使用 efibootmgr 创建一个加载内核的引导项

# efibootmgr --create --disk /dev/sdX --part Y --label "Arch Linux" --loader /vmlinuz-linux --unicode 'root=block_device_identifier rw initrd=\initramfs-linux.img'

其中 /dev/sdX 和 Y 是 ESP 所在的驱动器和分区号，root= 参数为您的 Linux 根分区。

注意 有关支持的设备名称格式，请参阅 内核参数；有关如何获取相应值，请参阅 持久性块设备命名；有关示例，请参阅 持久性块设备命名#Kernel parameters。

如果省略，则将 /dev/sda 的第一个分区用作 ESP。

请注意，引号内的 -u/--unicode 参数只是 内核参数 的列表，因此您可能需要添加其他参数（例如用于 挂起至磁盘）。

一个包含 LTS Linux 内核、NVME 存储、带特定子卷的 BTRFS 文件系统以及交换分区休眠的示例

# efibootmgr --create \
 --disk /dev/nvme0n1 --part 1 \
 --label "EFISTUB Arch" \
 --loader /vmlinuz-linux-lts \
 --unicode 'root=UUID=01a40dd8-28f0-4636-be1e-aeed60c98095 resume=UUID=2d877d5d-4ca1-4d46-a3d6-b6ee94cbbd78 rw rootflags=subvol=@ loglevel=3 quiet initrd=\initramfs-linux-lts.img'

要获取引导项列表、设置引导顺序或删除引导项，请参阅 efibootmgr。

提示

bcfg

某些 UEFI 实现使得使用 efibootmgr 成功修改 NVRAM 变得困难。如果 efibootmgr 无法成功创建条目，您可以在 UEFI Shell v2 中使用 bcfg 命令（即从 Arch Linux live iso）。

首先，找到您的 ESP 所在的设备号，使用

Shell> map

在此示例中，使用 1 作为设备号。要列出 ESP 的内容

Shell> ls FS1:

查看当前的引导项

Shell> bcfg boot dump

要为您的内核添加一个条目，请使用

Shell> bcfg boot add N FS1:\vmlinuz-linux "Arch Linux"

其中 N 是条目在引导菜单中添加的位置。0 是第一个菜单项。已有的菜单项将在此菜单中移位，但不会被丢弃。

您可以直接添加内核选项

Shell> bcfg boot -opt N "root=/dev/sda2 initrd=\initramfs-linux.img"

或通过在 ESP 上创建一个文件

Shell> edit FS1:\options.txt

在文件中，添加引导行。例如

root=/dev/sda2 rw initrd=\initramfs-linux.img
注意 在文件中的行开头添加额外的空格。行开头有一个 字节顺序标记，它会压缩旁边的任何字符，导致引导时出错。

按 F2 保存，然后按 F3 退出。

将这些选项添加到您之前的条目

Shell> bcfg boot -opt N FS1:\options.txt

对任何额外的条目重复此过程。

要删除先前添加的项目，请执行

Shell> bcfg boot rm N

使用 UEFI Shell

如果您不想创建永久的引导项，可以从 UEFI Shell 启动内核，因为它是一个普通的 UEFI 应用程序。

> FS0:
> \vmlinuz-linux root=PARTUUID=3518bb68-d01e-45c9-b973-0b5d918aae96 rw initrd=\initramfs-linux.img

在这种情况下，内核参数作为普通参数传递给 EFI 引导存根内核。

为了避免每次都要记住所有内核参数，您可以将可执行命令保存到一个 shell 脚本中，例如在您的 EFI 系统分区上保存为 archlinux.nsh，然后运行它：

> FS0:
> archlinux

使用 startup.nsh 脚本

某些 UEFI 实现不会在冷启动之间保留 EFI 变量（例如 VirtualBox 6.1 版本之前），并且通过 UEFI 设置的任何内容在断电时都会丢失。

UEFI Shell Specification 2.0 规定，名为 startup.nsh 的脚本位于 ESP 分区根目录，将始终被解释并可以包含任意指令；其中您可以设置一个引导加载行。请确保将 ESP 分区挂载到 /boot 并创建一个 startup.nsh 脚本，其中包含内核引导加载行。例如：

vmlinuz-linux rw root=/dev/sdX [rootfs=myfs] [rootflags=myrootflags] \
 [kernel.flag=foo] [mymodule.flag=bar] \
 initrd=\initramfs-linux.img

此方法几乎适用于您在真实硬件上遇到的所有 UEFI 版本，您可以将其作为最后的手段。脚本必须是单行。 方括号中的部分是可选的，仅供参考。Shell 风格的换行仅为视觉清晰。FAT 文件系统使用反斜杠作为路径分隔符，在这种情况下，反斜杠表示 initramfs 位于 ESP 分区根目录。

技巧与提示

带有备用 initramfs 的引导项

没有引导管理器的情况下，内核命令行在启动时无法更改。为了至少有一种备用可能性，例如使用 initramfs-linux-fallback.img 和/或在没有 Intel 微码的情况下启动，只需使用 efibootmgr 创建一个额外的引导项，例如标记为“Arch Linux fallback”并带有所需的备用选项。

ESP 上的 Archiso

可以将 Arch Linux ISO 放在 ESP 上以拥有一个恢复系统。截至 2025.08.01 版本，所需空间为 1.2G。

首先下载 archlinux-YYYY.MM.DD-x86_64.iso。

接下来，在您的 ESP 中为 archiso 创建一个目录

# mkdir -p esp/EFI/archiso

将 arch 目录中的内容解压到其中

# bsdtar -v -x --no-same-permissions --strip-components 1 -f archlinux-YYYY.MM.DD-x86_64.iso -C esp/EFI/archiso arch

在最后一步，使用 efibootmgr 创建一个引导项。替换以下内容：

diskpath 是设备路径（例如 /dev/sda）

diskpart 是分区号

# efibootmgr --create --disk diskpath \
--part diskpart \
--label "Arch (rescue system)" \
--loader '\EFI\archiso\boot\x86_64\vmlinuz-linux' \
--unicode 'archisobasedir=/EFI/archiso archisosearchfilename=/EFI/archiso/boot/x86_64/vmlinuz-linux initrd=\EFI\archiso\boot\x86_64\initramfs-linux.img'

您现在可以从 UEFI 引导加载程序中选择救援系统。

故障排除

引导项的更改未被应用

某些主板，如 Haswell 时代的 ASUS 主板（如法国论坛上遇到的情况），在系统使用另一个已存在的引导项启动之前，不会注意到引导项的更改。

参见

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