「Unified Extensible Firmware Interface」の版間の差分
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* EFI 1.x と明記しないかぎり、「EFI」と「UEFI」は相互に UEFI 2.x ファームウェアを意味するものとして使います。 |
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* Apple の EFI 実装は EFI 1.x バージョンでもなく UEFI 2.x バージョンでもなく、両方を混ぜあわせたものです。この種のファームウェアは (U)EFI の仕様には含まれていません、つまり、規格外の UEFI ファームウェアになります。また、以下の手順は明白に書かれている部分を除き、一般的な UEFI を対象としており、場合によっては手順のいくつかは [[MacBook|Mac]] では動かなかったり違っていたりする可能性があります。 |
* Apple の EFI 実装は EFI 1.x バージョンでもなく UEFI 2.x バージョンでもなく、両方を混ぜあわせたものです。この種のファームウェアは (U)EFI の仕様には含まれていません、つまり、規格外の UEFI ファームウェアになります。また、以下の手順は明白に書かれている部分を除き、一般的な UEFI を対象としており、場合によっては手順のいくつかは [[MacBook|Mac]] では動かなかったり違っていたりする可能性があります。 |
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2020年11月16日 (月) 20:01時点における版
Unified Extensible Firmware Interface (もしくは省略して UEFI) は新しいタイプのファームウェアで、もともとは Intel によって Itanium を使ったシステム用に設計されました (その時の名前は EFI)。UEFI は BIOS システムで一般的に使われている "MBR ブートコード" メソッドとは異なる新しい OS 起動方法を取り入れています。Intel によって EFI がバージョン 1.x としてリリースされたのに始まり、それから UEFI Forum という業界団体によって開発が引き継がれ、Unified EFI という名前でバージョン 2.0 がリリースされました。このページでは UEFI ブートローダの設定は説明しません。そのような情報はブートローダーを見て下さい。
目次
UEFI のバージョン
- EFI 1.x と明記しないかぎり、「EFI」と「UEFI」は相互に UEFI 2.x ファームウェアを意味するものとして使います。
- Apple の EFI 実装は EFI 1.x バージョンでもなく UEFI 2.x バージョンでもなく、両方を混ぜあわせたものです。この種のファームウェアは (U)EFI の仕様には含まれていません、つまり、規格外の UEFI ファームウェアになります。また、以下の手順は明白に書かれている部分を除き、一般的な UEFI を対象としており、場合によっては手順のいくつかは Mac では動かなかったり違っていたりする可能性があります。
- 最新の UEFI 仕様は https://uefi.org/specifications にて確認できます。
BIOS
BIOS (Basic Input-Output System) はシステムの電源が入れられた時に一度だけ起動する一番最初のプログラム（ファームウェア）です。ほとんどの場合マザーボード上のフラッシュメモリに保存されており、システムのストレージとは独立しています。BIOS は BIOS のディスク順で一番最初のディスクから最初の 440 バイト (Master Boot Record) を起動します。440 バイトのブートコード領域に収まるプログラムで出来ることはかなり少ないので、通常は GRUB, Syslinux, LILO などの一般的なブートローダが BIOS によってロードされ、それからオペレーティングシステムをロードしたりカーネルを直接ロードします。詳しくは Arch ブートプロセスを参照してください。
UEFI
UEFI は分かりやすいファイルシステムとパーティションテーブル、その両方の読み込みをサポートしています。従って BIOS 環境であったような 440 バイトのコード制限 (MBR ブートコード) は存在しません。
一般的に使われている UEFI ファームウェアは MBR と GPT 両方のパーティションテーブルをサポートしています。Apple-Intel Mac の EFI は MBR と GPT のほかに Apple Partition Map もサポートしていることが知られています。ほとんどの UEFI ファームウェアは HDD 内の FAT12 (フロッピーディスク)、FAT16 と FAT32 ファイルシステムへのアクセスと CD/DVD 内の ISO9660 (と UDF) へのアクセスをサポートしています。Apple-Intel Mac の EFI はそれらに加えて HFS/HFS+ ファイルシステムへのアクセスができます。
MBR にブートコードがあろうとなかろうと UEFI はそれを実行しません。かわりに、UEFI は "EFI SYSTEM PARTITION" という名前のパーティションテーブル内の特別なパーティションを使います、そしてその中にファームウェアによって起動するために必要なファイルが保存されています。各ベンダーは <EFI SYSTEM PARTITION>/EFI/<VENDOR NAME>/ フォルダの下にそのファイルを置きます。そしてファームウェアやシェル (UEFI シェル) を使ってブートプログラムを実行できます。EFI システムパーティションは (大抵) FAT32 もしくは FAT16 でフォーマットされています。
UEFI では、OS ローダーであろうとユーティリティ (メモリテストアプリやリカバリツール) であろうと、全てのプログラムは EFI ファームウェアアーキテクチャに対応する UEFI アプリケーションでなくてはなりません。最近の Apple Mac を含む、市場に出ているほとんどの UEFI ファームウェアは x86_64 EFI ファームウェアを使っています。IA32 (32ビット) EFI を使っているデバイスは古い (2008年以前の) Apple Mac と最近の Intel Cloverfield を使っている ultrabook だけです。また、古い Intel Server ボートには Intel EFI 1.10 ファームウェアを使っているものがあります。
x86_64 バージョンの Linux や Windows とは異なり、x86_64 の EFI ファームウェアは 32 ビットの EFI アプリを実行することができません。従って UEFI アプリケーションはファームウェアのアーキテクチャにあわせて正しくコンパイルされている必要があります。
UEFI のブートプロセス
- システムのスイッチが入る - POST (Power On Self Test) プロセス
- UEFI ファームウェアがロードされます。ファームウェアは起動に必要なハードウェアを初期化します
- 次にファームウェアはブートマネージャのデータを読み込みどの UEFI アプリケーションをどこから (つまりどのディスク・パーティションから) 起動するか決定します
- ファームウェアのブートマネージャのブートエントリに定義されているように UEFI アプリケーションをファームウェアが起動します
- 起動した UEFI アプリケーションは設定によって他のアプリケーション (UEFI シェルや rEFInd の場合) やカーネルと initramfs (GRUB などのブートローダの場合) を起動します
UEFI のマルチブート
OS やベンダーはそれぞれ自身のファイルを EFI SYSTEM PARTITION に他のファイルと干渉しないように管理することができるので、UEFI を使うマルチブートは実行する UEFI アプリケーションが個々の OS のブートローダに対応しているかどうかという問題になります。このため OS を切り替えるためにブートローダーのロード機構に頼る必要はなくなります。
Microsoft Windows のブート
Windows Vista (SP1+) や 7、8 の x86_64 版は UEFI ファームウェアを使った起動をネイティブでサポートしています。Windows は使われているファームウェアによってパーティションタイプを強制します。Windows が UEFI モードで起動されているときは、GPT ディスクにしかインストールできません。Windows が Legacy BIOS モードで起動されているときは、MBR ディスクにしかインストールできません。これは Windows のインストールによる制限です。したがって Windows は UEFI-GPT ブートか BIOS-MBR ブートのどちらかしかサポートしておらず、UEFI-MBR や BIOS-GPT はサポートしていません。
Windows のような制限は Linux カーネルには存在しませんが、使用するブートローダによっては制限が存在します。ただし同じディスクから Windows と Linux を起動したい時はブートローダ自体を使っているファームウェアとディスクパーティションに設定する必要があるので Windows の制限を考慮しなくてはなりません。同じディスクで Windows と Linux のデュアルブートをする場合、Windows によって使われている UEFI-GPT か BIOS-MBR のどちらかの方法に従うことを推奨します。
32ビットの Windows は BIOS-MBR ブートだけをサポートしています。従って、32ビットの Windows と Linux を同じディスクから起動するときは、使えるディスクは MBR だけです。詳しくは https://support.microsoft.com/kb/2581408 を見て下さい。
UEFI ファームウェアのビット数を調べる
Mac でない場合
/sys/firmware/efi ディレクトリが存在するかどうか確認してください。存在するときはカーネルは EFI モードで起動されています。この場合 UEFI のビット数はカーネルのビット数と同じです (i686 か x86_64)。
Apple Mac
2008年以前のほとんどの Mac は i386-efi ファームウェアを使っています。一方、2008年以降の Mac のファームウェアはほとんど x86_64-efi です。Mac OS X Snow Leopard を動かすことのできる全ての Mac は x86_64 EFI 1.x ファームウェアを使っています。
Mac の efi ファームウェアのアーキテクチャを知るには、Mac OS X の端末に次のコマンドを入力してください:
$ ioreg -l -p IODeviceTree | grep firmware-abi
コマンドの返事が EFI32 なら、IA32 (32ビット) EFI 1.x ファームウェアです。EFI64 と返ってくるなら、x86_64 EFI ファームウェアです。ほとんどの Mac は UEFI 2.x ファームウェアを持っていません、Apple の EFI 実装は UEFI 2.x の仕様に完全には準拠していないからです。
Secure Boot
セキュアブートを参照してください。
UEFI の Linux カーネル設定オプション
UEFI システムのために必要な Linux カーネル設定オプションは:
CONFIG_RELOCATABLE=y CONFIG_EFI=y CONFIG_EFI_STUB=y CONFIG_X86_SYSFB=y CONFIG_FB_SIMPLE=y CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE=y
UEFI Runtime Variables Support (efivarfs ファイルシステム - /sys/firmware/efi/efivars)。このオプションは /usr/bin/efibootmgr などのツールを使って UEFI ランタイム変数を操作するのに必要なので重要です。次の設定オプションはカーネル 3.10 以上で追加されています。
CONFIG_EFIVAR_FS=y
UEFI Runtime Variables Support (古い efivars sysfs インターフェイス - /sys/firmware/efi/vars)。このオプションは efivars と sysfs-efivars がともに有効な場合の潜在的な問題を回避するため無効にしてください。
CONFIG_EFI_VARS=n
GUID Partition Table GPT 設定オプション - UEFI サポートのために必須
CONFIG_EFI_PARTITION=y
EFI mixed-mode サポート - IA32 UEFI で x86_64 カーネルを起動するのに必要:
CONFIG_EFI_MIXED=y
UEFI 変数
UEFI はオペレーティングシステムとファームウェアが情報を交換できるように変数を定義しています。UEFI ブート変数はブートローダや OS によって初期のシステムスタートアップのためにだけに使われます。UEFI ランタイム変数によって OS が UEFI ブートマネージャなどのファームウェアの設定や UEFI Secure Boot プロトコルなどのキーの管理ができるようになっています。次を実行することでリストを取得できます:
$ efivar -l
Linux カーネルでの UEFI 変数のサポート
Linux カーネルは2つのインターフェイスを使って EFI 変数のデータをユーザ空間に渡します:
- 新しい efivarfs インターフェイス (
efivarfsカーネルモジュールによって/sys/firmware/efi/efivarsにマウントされます) は sysfs-efivars インターフェイスの限界を越えるために作られました。変数のサイズ制限を取り払って、UEFI Secure Boot 変数をサポートしておりカーネルの上流から使用を推奨されています。カーネル 3.8 から導入され、カーネル 3.10 ではefivarsカーネルモジュールからefivarfsモジュールは分割されています。 - 古い sysfs-efivars インターフェイス (
efivarsカーネルモジュールによって/sys/firmware/efi/varsに生成されます) には変数のサイズ制限などがあり、上流のカーネルではサポートされていますが Arch の公式カーネルでは完全に無効になっています。
efivarfs と sysfs-efivars の不一致
sysfs-efivars と efivarfs は同時に実行することが可能ですが、データを同時に修正した時、sysfs-efivars と efivarfs のデータに不一致が生じるおそれがあります (詳しくは https://lkml.org/lkml/2013/4/16/473 を見て下さい)。core/linux 3.11 と core/linux-lts 3.10 から sysfs-efivars は無効になりました (これは Arch のカーネルでの変更です、上流では sysfs-efivars のコードは削除されていません)。Arch では、efivarfs だけがサポートされています。公式リポジトリにある UEFI 変数に関連したツールは全て efivarfs をサポートしています (2013年10月1日現在)。
両方のインターフェイスが有効になっている場合、片方を無効化する必要があり、ユーザー空間のツールを使って EFI VAR データにアクセスする前にインターフェイスを一度無効化してから再度有効にすることでデータを更新してください。
sysfs-efivars を無効化して efivarfs を更新するには:
# modprobe -r efivars # umount /sys/firmware/efi/efivars # modprobe -r efivarfs # modprobe efivarfs # mount -t efivarfs efivarfs /sys/firmware/efi/efivars
efivarfs を無効化して sysfs-efivars を更新するには:
# umount /sys/firmware/efi/efivars # modprobe -r efivarfs # modprobe -r efivars # modprobe efivars
UEFI 変数のサポートを正しく動作させるための必要条件
- EFI Runtime Services サポートがカーネルに存在する必要があります (
CONFIG_EFI=y)。zgrep CONFIG_EFI /proc/config.gzで確認できます。 - カーネルのプロセッサのビット数・アーキテクチャが EFI のビット数・アーキテクチャと一致していなくてはなりません
- カーネルは EFI モードで起動して下さい (via EFISTUB or any EFI bootloader, not via BIOS/CSM or Apple's "bootcamp" which is also BIOS/CSM)
- カーネルコマンドラインでカーネルの EFI Runtime Services を無効にしてはいけません。つまり
noefiカーネルパラメータは使わないで下さい efivarfsファイルシステムが/sys/firmware/efi/efivarsにマウントされている必要があります。マウントされていない時は下の #efivarfs のマウント セクションに従って下さいefivarはエラーを出さずに EFI 変数をリストアップ (-lオプション) するはずです。出力の例は #UEFI 変数のサンプルリスト を見て下さい
上記の条件が満たされても EFI 変数のサポートが動かないときは、以下の回避策を試して下さい:
- ユーザスペースのツールが efi 変数のデータを修正できない場合、
/sys/firmware/efi/efivars/dump-*ファイルが存在しているかチェックしてください。存在しているときは、ファイルを削除してから再起動してもう一度試して下さい。 - 上の手順で問題が修正されない場合、
efi_no_storage_paranoiaカーネルパラメータを使って起動してカーネルの efi 変数ストレージ領域チェックを無効にしてください。これによって efi 変数の書き込み・修正が止められている可能性があります。
efivarfs のマウント
起動時に systemd によって自動で efivarfs がマウントされなかった時は、手動で efivarfs をマウントして efibootmgr などのユーザースペースツールを使うために UEFI Variable サポートを有効にする必要があります:
# mount -t efivarfs efivarfs /sys/firmware/efi/efivars
起動時に efivarfs を読み取り専用でマウントするには、/etc/fstab に以下を追加:
/etc/fstab
efivarfs /sys/firmware/efi/efivars efivarfs ro,nosuid,nodev,noexec,noatime 0 0
書き込み可能で再マウントするには、次を実行:
# mount -o remount /sys/firmware/efi/efivars -o rw,nosuid,nodev,noexec,noatime
ユーザースペースツール
UEFI 変数を表示・変更することができるツールがいくつかあります、即ち
- efivar — UEFI 変数を操作するためのライブラリとツール (vathpela の efibootmgr によって使われます)
- efibootmgr — UEFI Firmware Boot Manager の設定を操作するツール。上流の (http://linux.dell.com/git/efibootmgr.git) efibootmgr コードは efivarfs をサポートしていません。Fedora の Peter Jones (vathpela) による efibootmgr のフォークは efivarfs と sysfs-efivars の両方をサポートしています。
- https://github.com/vathpela/efibootmgr/tree/master || efibootmgr または efibootmgr-gitAUR[リンク切れ: パッケージが存在しません]
- uefivars — EFI 変数と追加の PCI 関連情報を表示します (内部で efibootmgr のコードを使っています)。2.0 は efivarfs だけをサポートしていて 1.0 は sysfs-efivars だけをサポートしています。
- efitools — UEFI Secure Boot の証明書・キー・署名済みのバイナリを作成・設定するためのツール (efivarfs を必要とします)。
- http://blog.hansenpartnership.com/efitools-1-4-with-linux-key-manipulation-utilities-released/ || efitools または efitools-gitAUR
- Ubuntu's Firmware Test Suite — Ubuntu のファームウェアテストスイート。
- https://wiki.ubuntu.com/FirmwareTestSuite/ || fwtsAUR[リンク切れ: アーカイブ: aur-mirror] (と fwts-efi-runtime-dkmsAUR[リンク切れ: アーカイブ: aur-mirror]) もしくは fwts-gitAUR
efibootmgr
起動するブートローダファイルが /boot/efi/EFI/refind/refind_x64.efi だと仮定します。/boot/efi/EFI/refind/refind_x64.efi は /boot/efi と /EFI/refind/refind_x64.efi とに分割できますが、/boot/efi は EFI システムパーティションのマウントポイントで、ここでは /dev/sdXY と仮定します (この X と Y は本当の値の代替値です - 例:- /dev/sda1 , X=a Y=1)。
(マウントポイントが /boot/efi だとして) 実際の EFI システムパーティションの (/dev/sdXY という形式の) デバイスパスを調べるには、次を実行してください:
# findmnt /boot/efi TARGET SOURCE FSTYPE OPTIONS /boot/efi /dev/sdXY vfat rw,flush,tz=UTC
uefi 変数がカーネルでサポートされていて正しく動作していることを確認してください:
# efivar -l
efivar がエラーを出さずに uefi 変数を表示した時は、次に進んで下さい。エラーが出た場合、#UEFI 変数のサポートを正しく動作させるための必要条件 が全て満たされているか確認してください。
それから efibootmgr を使って以下のようにブートエントリを作成します:
# efibootmgr -c -d /dev/sdX -p Y -l /EFI/refind/refind_x64.efi -L "rEFInd"
上のコマンドにある /boot/efi/EFI/refind/refind_x64.efi は /boot/efi と /EFI/refind/refind_x64.efi になりドライブ /dev/sdX -> パーティション Y -> ファイル /EFI/refind/refind_x64.efi と翻訳されます。
'label' は UEFI ブートメニューで表示されるメニューエントリの名前です。この名前はユーザーが選ぶことができシステムのブートには影響がありません。詳しくは efibootmgr GIT README を見て下さい。
FAT32 ファイルシステムは UTF-8 エンコードを使わないのでデフォルトで大文字・小文字を区別しません。上の場合ではファームウェアは小文字の 'efi' の代わりに大文字の 'EFI' を使っていますが、\EFI\gummiboot\gummibootx64.efi と \efi\gummiboot\gummibootx64.efi に違いはありません (ファイルシステムのエンコードが UTF-8 の場合は話が変わります)。
EFI System Partition
EFI システムパーティションを参照してください。
UEFI シェル
UEFI シェルは、uefi ブートローダを含む、uefi アプリケーションを起動するためのファームウェア用のシェル/ターミナルです。それとは別に、シェルは、システムやファームウェアのメモリーマップ (memmap) などの様々な情報を取得したり、ブートマネージャ変数を変更したり (bcfg)、パーティションプログラムを実行したり (diskpart)、uefi ドライバをロードしたり、テキストファイルを編集したり (edit) するのにも使われます。
UEFI シェルを入手する
Intel の Tianocore UDK/EDK2 Sourceforge.net プロジェクトから BSD ライセンスの UEFI シェルをダウンロードできます:
- AUR uefi-shell-gitAUR パッケージ (推奨) - x86_64 環境の x86_64 シェルと i686 環境の IA32 シェルを提供します - 最新の Tianocore EDK2 SVN ソースから直接コンパイル
- Arch のインストールメディアイメージには EFI ディレクトリに Shell v1 と Shell v2 のコピーが存在します
- Precompiled UEFI Shell v2 バイナリ (may not be up-to-date)
- Precompiled UEFI Shell v1 バイナリ (not updated anymore upstream)
Shell v2 は UEFI 2.3 以上のシステム上でだけ動作します。UEFI 2.3 以上のシステムでは Shell v1 より v2 を使うことが推奨されます。Shell v1 はスペックに関係なく全ての UEFI システムで動作するはずです。詳しくは ShellPkg や this mail を見て下さい。
UEFI シェルの起動
Asus や AMI Aptio のマザーボード (Sandy Bridge 以上) ベースの x86_64 UEFI ファームウェアには "Launch EFI Shell from filesystem device" という名前のオプションが提供されていることがあります。そういったマザーボードでは、x86_64 UEFI シェルをダウンロードして EFI SYSTEM PARTITION に <EFI_SYSTEM_PARTITION>/shellx64.efi としてコピーしてください (ほとんどの場合 /boot/efi/shellx64.efi)。
Phoenix SecureCore Tiano UEFI ファームウェアを使っているシステムには UEFI シェルが組み込まれていることが知られており F6, F11, F12 キーのどれかで起動できます。
重要な UEFI シェルコマンド
UEFI シェルコマンドはそれぞれのページの出力ごとにポーズを入れる -b オプションをサポートしています。利用できるコマンドを表示するには help -b を実行してください。
詳しい情報は https://software.intel.com/en-us/articles/efi-shells-and-scripting/
bcfg
bcfg コマンドは UEFI NVRAM エントリを修正して、ブートエントリやドライバオプションを変更できるようにするために使われます。このコマンドについては "UEFI Shell Specification 2.0" pdf ドキュメントの 83 ページ (Section 5.3) で詳しく説明されています。
現在のブートエントリのリストを出力するには:
Shell> bcfg boot dump -v
4番目の（番号は0から始まります）オプションとしてブートメニューに rEFInd (例) のブートメニューエントリを追加するには:
Shell> bcfg boot add 3 fs0:\EFI\refind\refind_x64.efi "rEFInd"
fs0: は EFI System Partition に、\EFI\refind\refind_x64.efi は起動するファイルにそれぞれ適切にマッピングしてください。
4番目のブートオプションを削除するには:
Shell> bcfg boot rm 3
ブートオプション #3 を #0 (つまり UEFI ブートメニューの最初のエントリ) に移動するには:
Shell> bcfg boot mv 3 0
bcfg のヘルプを見るには
Shell> help bcfg -v -b
もしくは
Shell> bcfg -? -v -b
map
map はデバイスマッピング (利用可能なファイルシステム (fs0) とストレージデバイス (blk0) の名前) の一覧を表示します。
cd や ls などのファイルシステムコマンドを実行する前に、ファイルシステムの名前を入力してシェルを適切なファイルシステムに変更する必要があります:
Shell> fs0: fs0:\> cd EFI/
edit
edit コマンドは nano テキストエディタに似たベーシックなテキストエディタを提供します、ただし機能は少なくなっています。EDIT コマンドのテキストエディタは UTF-8 エンコードや LF と CRLF の改行コードを扱うことができます。
例として、システムパーティションの rEFInd の refind.conf を編集するには (ファームウェア内の fs0:)
Shell> fs0: FS0:\> cd \EFI\arch\refind FS0:\EFI\arch\refind\> edit refind.conf
ヘルプを出すには Ctrl-E を押して下さい。
UEFI ブータブルメディア
ISO から UEFI ブータブル USB を作成する
USB インストールメディア#BIOS・UEFI ブータブル USB を参照してください。
オプティカルメディアから UEFI ブートサポートを削除する
ほとんどの32ビット EFI Mac といくつかの64ビット EFI Mac は UEFI(X64)+BIOS ブータブル CD/DVD からの起動を拒否します。オプティカルメディアを使ってインストールをしたい場合、まず UEFI サポートを削除する必要があります。
- 公式インストールメディアをマウントして前のセクションで示されているように
archisolabelを取得してください。
# mount -o loop input.iso /mnt/iso
- libisoburn に含まれている
xorrisoを使って UEFI Optical Media ブートサポートを除いた ISO を再生成してください (archisolabel は "ARCH_201411" などに適当に置き換えて下さい)。
$ xorriso -as mkisofs -iso-level 3 \
-full-iso9660-filenames\
-volid "archisolabel" \
-appid "Arch Linux CD" \
-publisher "Arch Linux <https://www.archlinux.org>" \
-preparer "prepared by $USER" \
-eltorito-boot isolinux/isolinux.bin \
-eltorito-catalog isolinux/boot.cat \
-no-emul-boot -boot-load-size 4 -boot-info-table \
-isohybrid-mbr "/mnt/iso/isolinux/isohdpfx.bin" \
-output output.iso /mnt/iso/
output.isoをオプティカルメディアに焼いて通常通りインストールに進んで下さい。
32ビット UEFI で 64ビットカーネルを起動する
公式 ISO は、32ビット (IA32) UEFI システムからの起動をサポートしていません (FS#53182)。カーネル内で、UEFI モード から起動するために EFISTUB を利用しているためです。64ビットカーネルを32ビット UEFIから起動するには、EFI Boot スタブに依存せずにカーネルを動かすようなブートローダーを利用しなければなりません。
ネイティブサポートのない環境で UEFI をテストする
仮想マシン用の OVMF
OVMF は仮想マシンで UEFI サポートを有効にする tianocore プロジェクトです。OVMF には QEMU 用のサンプル UEFI ファームウェアが含まれています。
公式リポジトリから ovmf をインストールして次のように実行することができます:
$ qemu-system-x86_64 -enable-kvm -net none -m 1024 -drive file=/usr/share/ovmf/ovmf_x64.bin,format=raw,if=pflash,readonly
BIOS システム用の DUET
DUET は、BIOS の OS ブートと同じような方法で、BIOS 環境から完全な UEFI 環境をチェーンロードできるようにする tianocore プロジェクトです。この方法については http://www.insanelymac.com/forum/topic/186440-linux-and-windows-uefi-boot-using-tianocore-duet-firmware/ で広く議論されています。DUET を設定する手順は https://gitlab.com/tianocore_uefi_duet_builds/tianocore_uefi_duet_installer/blob/master/Migle_BootDuet_INSTALL.txt にあります。
また、修正 DUET イメージを提供する Clover EFI bootloader を試すことも可能です。特定環境の fix が含まれており DUET と比べて頻繁に更新されています。
トラブルシューティング
UEFI モードで Windows 7 が起動しない
Windows を GPT パーティションの別のハードディスクにインストールしていてコンピュータに MBR でパーティションされたハードディスクを接続している場合、UEFI BIOS が (MBR パーティションを起動するための) CSM サポートを起動しているせいで Windows が起動できなくなっている可能性があります。解決するには MBR ハードディスクを GPT パーティションに結合するか、MBR ハードディスクが接続されている SATA ポートを無効化する、もしくはハードディスクから SATA コネクタを抜いて下さい。
この問題が起こるマザーボード:
- Gigabyte Z77X-UD3H rev. 1.1 (UEFI BIOS バージョン F19e)
- UEFI を起動するための UEFI BIOS オプションだけでは UEFI BIOS による CSM の起動を阻止できません
Windows によってブート順序が変わってしまう
マザーボードによっては起動する度に Windows 8 によって NVRAM の起動順序が変わってしまうことがあります (ASRock Z77 Extreme4 で確認)。この問題は Windows Boot Manager に Windows を起動する代わりに他のローダーをロードしてもらうようにすれば解決できます。Windows の管理者モードのコンソールで次のコマンドを実行してください:
bcdedit /set {bootmgr} path \EFI\boot_app_dir\boot_app.efi
USB メディアが黒画面で固まる
- 問題が KMS によるものではない場合、おそらく EFISTUB ブートのバグによる問題です (詳しくは FS#33745 や [3] を見て下さい)。公式 ISO (Archiso) と Archboot iso はどちらも UEFI モードでカーネルを起動するのに EFISTUB (メニューは Gummiboot ブートマネージャ) を使っています。この問題が起こった場合は下のセクションで書かれているように USB の UEFI ブートローダーとして GRUB を使って下さい。
GRUB の使用
- USB インストールメディア#BIOS・UEFI ブータブル USB に書かれているように USB フラッシュインストールドライブを作成してください。その後以下の手順に従って Gummiboot の代わりに GRUB を使って下さい。
<USB>/EFI/boot/loader.efiを<USB>/EFI/boot/gummiboot.efiにバックアップしてください。
- GRUB スタンドアロンイメージを作成して
<USB>/EFI/boot/loader.efiにコピーしてください。
- 以下の内容で
<USB>/EFI/boot/grub.cfgを作成してください (ARCH_YYYYMMは USB ディスクのラベルに置き換えて下さい、例:ARCH_201507):
grub.cfg for Official ISO
insmod part_gpt
insmod part_msdos
insmod fat
insmod efi_gop
insmod efi_uga
insmod video_bochs
insmod video_cirrus
insmod font
if loadfont "${prefix}/fonts/unicode.pf2" ; then
insmod gfxterm
set gfxmode="1024x768x32;auto"
terminal_input console
terminal_output gfxterm
fi
menuentry "Arch Linux archiso x86_64" {
set gfxpayload=keep
search --no-floppy --set=root --label ARCH_YYYYMM
linux /arch/boot/x86_64/vmlinuz archisobasedir=arch archisolabel=ARCH_YYYYMM add_efi_memmap
initrd /arch/boot/x86_64/archiso.img
}
menuentry "UEFI Shell x86_64 v2" {
search --no-floppy --set=root --label ARCH_YYYYMM
chainloader /EFI/shellx64_v2.efi
}
menuentry "UEFI Shell x86_64 v1" {
search --no-floppy --set=root --label ARCH_YYYYMM
chainloader /EFI/shellx64_v1.efi
}
grub.cfg for Archboot ISO
insmod part_gpt
insmod part_msdos
insmod fat
insmod efi_gop
insmod efi_uga
insmod video_bochs
insmod video_cirrus
insmod font
if loadfont "${prefix}/fonts/unicode.pf2" ; then
insmod gfxterm
set gfxmode="1024x768x32;auto"
terminal_input console
terminal_output gfxterm
fi
menuentry "Arch Linux x86_64 Archboot" {
set gfxpayload=keep
search --no-floppy --set=root --file /boot/vmlinuz_x86_64
linux /boot/vmlinuz_x86_64 cgroup_disable=memory loglevel=7 add_efi_memmap
initrd /boot/initramfs_x86_64.img
}
menuentry "UEFI Shell x86_64 v2" {
search --no-floppy --set=root --file /boot/vmlinuz_x86_64
chainloader /EFI/tools/shellx64_v2.efi
}
menuentry "UEFI Shell x86_64 v1" {
search --no-floppy --set=root --file /boot/vmlinuz_x86_64
chainloader /EFI/tools/shellx64_v1.efi
}
ファームウェアのメニューに UEFI ブートローダーが表示されない
Intel Z77 チップセットなどが搭載された一部の UEFI マザーボードでは、UEFI シェルから efibootmgr や bcfg を使ってエントリを追加しても、ブートメニューのリストに表示されないため使うことができません。
この問題はマザーボードが Microsoft Windows しかロードしないようになっているのが原因です。解決するには Windows が使っている場所に ".efi" ファイルを配置するしかありません。
Arch Linux のインストールメディア (FSO:) から bootx64.efi ファイルをコピーしてハードドライブ (FS1:) 上の ESP パーティションの Microsoft ディレクトリに配置してください。EFI シェルを起動して以下を実行します:
Shell> mkdir FS1:\EFI\Microsoft Shell> mkdir FS1:\EFI\Microsoft\Boot Shell> cp FS0:\EFI\BOOT\bootx64.efi FS1:\EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi
再起動後、NVRAM に追加されたエントリがブートメニューに表示されるはずです。
参照
- Wikipedia:ja:UEFI
- UEFI Forum - 公式の UEFI の仕様書 - GUID Partition Table は UEFI の仕様に含まれています
- UEFI boot: how does that actually work, then? - AdamW によるブログ記事
- Linux カーネル x86_64 UEFI ドキュメント
- Intel の EFI に関するページ
- Intel Architecture Firmware Resource Center
- Matt Fleming - The Linux EFI Boot Stub
- Matt Fleming - Accessing UEFI Variables from Linux
- Rod Smith - Linux on UEFI: クイックインストールガイド
- 新しいマシンでの UEFI ブート問題 (LKML)
- LPC 2012 Plumbing UEFI into Linux
- LPC 2012 UEFI チュートリアル : part 1
- LPC 2012 UEFI チュートリアル : part 2
- Intel の Tianocore プロジェクト 直接 BIOS で起動するための DuetPkg や QEMU や Oracle VirtualBox で使用される OvmfPkg が含まれているオープンソースの UEFI ファームウェア
- FGA: The EFI boot process
- Microsoft の Windows と GPT の FAQ
- 再インストールせずに Windows x64 を BIOS-MBR モードから UEFI-GPT モードに移行
- Linux BIOS+UEFI と Windows x64 BIOS+UEFI ブータブル USB ドライブの作成
- Rod Smith - A BIOS to UEFI Transformation
- EFI Shells and Scripting - Intel ドキュメント
- UEFI Shell - Intel ドキュメント
- UEFI Shell - bcfg コマンドの情報