Konvertere disk fra MBR til UEFI under Linux Mint
Fri 2022-04-08 Linux
Flytt med deg Linuxinstallasjonen din fra Legacy BIOS til UEFI
Denne artikkelen beskriver en komplett prosedyre for å konvertere til UEFI.
Jeg vet ikke med deg, men jeg kan virkelig ikke fordra å reinstallere operativsystemet på PCen min. Det er bortkastet tid for noe som i bunn og grunn bare skulle oppdatert seg selv og fortsatt å virke. Noen foretrekker å ta en skikkelig "vårrengjøring" en gang i året, wipe disken og reinstallere OSet, alle programmer de bruker og deretter sette opp alle personlige innstillinger på nytt. Dette tar mye tid og er helt unødvendig, og jeg nekter å bruke denne tiden til slike ting. Det finnes mange måter å vedlikeholde et system på, og jeg foretrekker å undersøke og debugge problemer enn å slette alt og starte på nytt, og håpe på det beste.
Av denne grunn har jeg ikke reinstallert systemet mitt på mange år, men har flyttet med meg fungerende installasjoner fra disk til disk og maskin til maskin.
Når jeg bytter maskin, tar jeg operativsystemet med meg og forventer at det skal fungere på den nye maskinen. Det viser seg dog at denne tankegangen er en katastrofe som venter på å inntreffe på grunn av hardwareforskjeller mellom gamle og nye systemer. Problemet er at det ikke lenger er så enkelt som å ta disken ut av den gamle maskinen og sette den inn i den nye, og alt Bare Virker.
Denne artikkelen vil derfor beskrive hvordan man flytter en eksisterende Linuxinstallasjon fra en maskin til en ny, i dette tilfellet en Lenovo ThinkPad T450s-laptop.
Det store forbeholdet, eller de ti årene med forvarsel UEFI ga oss
Da Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) ble introdusert tidlig i 2000-årene var det ment å erstatte PC BIOS (Basic Input/Output System) og tilby x86-brukere noe mer teknologisk avansert. SPARC- og PowerPC-folket med OpenBoot PROM/OpenFirmware hadde allerede smakt på fremtidens godsaker i mange år allerede. UEFI ønsket å kaste ut BIOS slik at dets forgjengere ikke lenger ville kaste skam på PCene.
For at UEFI skulle oppnå vidspredt adopsjon, valgte PC-produsenter å gjøre det valgfritt i maskinenes firmware: Do you want to boot in Legacy BIOS or UEFI mode? Gjennom de neste 10 årene eller så, overtok UEFI i stadig økende grad plassen fra Legacy BIOS og dyttet den ut, og ble til slutt standardmodus for maskiner sendt fra produsentene.
For når sant skal sies, så har UEFI mange fordeler, blant annet disse:
- Det gjør multibooting mer pålitelig og fleksibelt
- Det gir oss (Linuxbrukere) muligheten til å kjøre
fwupdmgrfor å flashe ny firmware til maskinene våre fra Linux. Dette inkluderer nesten all firmware, inkludert addon-kort som wifi, SSDer, etc.
På mine systemer har jeg ignorert UEFI-problemet og har bare aktivert Legacy BIOS på alle maskiner jeg har fått, flyttet over disken og fortsatt der jeg slapp uten å egentlig tenke mer på det.
Så dukket det plutselig opp en maskin som kun hadde UEFI. Det fantes ikke noen Legacy BIOS-modus lenger (bortsett fra for å boote fra USB-minnepenner). Shit.
Så da satt jeg der som en tulling, med en MBR-formattert SSD og en maskin som bare ville boote i UEFI-modus, og hadde i utgangspunktet to valg:
- Akseptere nederlaget, installere Linux på nytt i UEFI-modus på den nye maskinen, overføre alle filer, innstillinger etc og kaste vekk mye tid på det, eller
- Grave litt i materien og finne ut om det er mulig å konvertere en MBR-formattert disk til UEFI uten reinstallasjon eller datatap
Løsningen var selvsagt 2 (dette er Linux, tross alt), og tar ikke særlig mye mer enn 5-10 minutter når man først bestemmer seg for å sette i gang.
Noen advarende ord og forbehold før vi setter i gang...
Underveis i prosessen for de fysiske maskinene mine, ødela jeg disken i den virtuelle maskinen min noen ganger. Heldigvis hadde jeg en fulldisk-backup av disken takket være CloneZilla.
Noen råd:
- Før du gjør noe som helst, sørg for at du har en fulldisk-backup av systemet ditt. Denne prosessen kommer til å tafse på disken din, og verktøyene som brukes gjør det veldig enkelt å slette alt uten varsel før du egentlig forstår hva du har gjort. Bruk et diskkloningsverktøy for å opprette denne backupen. CloneZilla, AOMEI Partition Assistant,
dd, Macrium Reflect... det finnes en rekke verktøy for dette. - Denne prosedyren fungerer selv om du har en dualboot-maskin. Den funker med LVM, vanlige partisjoner, samt med LUKS-krypterte (Linux Unified Key Setup) partisjoner eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Du må bare være forsiktig og tilpasse instruksene for ditt oppsett.
- For å få dette til å funke, må du montere SSDen din i en maskin som forstår både Legacy BIOS og UEFI. Hvis du gjør denne øvelsen på en BIOS-only-maskin, må du vente til du flytter disken over til en UEFI-maskin før du vet om det i det hele tatt fungerte.
- Du må ikke fysisk flytte disken til en annen maskin. Du kan enkelt og greit klone den MBR-formatterte disken til en ny disk i en annen fysisk maskin og jobbe der. Om det er en midlertidig enhet eller en ny disk i en ny laptop er fullstendig opp til deg. Hvis du bare har én maskin har du ikke noe valg - du må klone disken til et image et annet sted og jobbe med den eneste maskinen du har. Hvis noe går galt må du gjenopprette imaget tilbake til disken og starte på nytt.
Du trenger:
- Minst 1 maskin som støtter Legacy BIOS og UEFI, alternativt 1 maskin som støtter BIOS og 1 maskin som støtter UEFI
- En USB-disk med CloneZilla for å opprette en fulldisk-backup
- En USB-disk med Linux Mint (for resten)
- Dobbeltsjekk at backupen kan gjenopprettes!
0. Bruker jeg Legacy BIOS?
Linux Mint bruker typisk ikke en egen partisjon for /boot, og dette var tilfellet for min maskin også. Jeg bestemte meg likevel for å opprette en egen partisjon for /boot slik at det som lever under /boot fikk et eget rom. Siden EFI-firmware og -moduler og slikt bor under /boot/efi fant jeg ut at det var enklere på den måten. Mer om dette senere.
Først må du ta en full backup av disken din. Deretter må du verifisere at den kan gjenopprettes. CloneZilla gjør en glimrende jobb for å få til akkurat dette i én operasjon, så det var det jeg brukte.
Når backupen er på plass, boot systemet i Legacy BIOS-modus fra en Linux Mint live-CD.
Det første du må gjøre er å identifisere om maskinen din bruker BIOS. Det finnes to gode indikatorer på en maskin bootet i Legacy BIOS-modus:
1) Bootdisken din har DOS/MBR-partisjonering:
# df -h / Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda1 119G 7.1G 111G 6% / # file -s /dev/sda /dev/sda: DOS/MBR boot sector
2) Linuxkernelen din har ikke EFI-variabler:
# ls /sys/firmware/efi ls: cannot access '/sys/firmware/efi': No such file or directory
På en UEFI-maskin skal resultatet fra forrige kommando se omtrent slik ut:
# ls /sys/firmware/efi config_table efivars esrt [...] runtime runtime-map systab vars
1. Krympe eksisterende partisjon
Min disk hadde bare to partisjoner, /dev/sda1 (/) og /dev/sda2 (swap). For å få dette til måtte jeg krympe code>/dev/sda1 en del for å lage plass til /boot og to EFI-partisjoner. Det finnes måter å gjøre dette på med kommandolinjeprogrammer, men for krymping/flytting av partisjoner liker jeg å bruke Gparted, som er en grafisk partisjonseditor.
Skjermbildene er fra en virtuell maskin jeg brukte for testing før jeg gikk løs på fysisk hardware, så disk-device varierer mellom vdb og sda. Størrelsen på disken varierer også, dette fordi den virtuelle disken vdb er 120GB og den fysiske disken sda er 512GB. Når du jobber mot din egen disk vil du kun forholde deg til en disk-device (sannsynligvis /dev/sda1). Jeg har endret alle diskdevices i tekstoutput fra kommandoene videre i artikkelen til å vise /dev/sda1 for å gjøre det lettere å følge flyten.
Etter krymping ser partisjonstabellen slik ut i gdisk:
Command (? for help): p
Disk /dev/sda: 268435456 sectors, 128.0 GiB
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 32B0DE4D-B401-47B6-BEB8-543FFF45E78A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 268435422
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 2193374 sectors (1.0 GiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2193408 251754495 119.0 GiB 8300 Linux filesystem
2 251754496 268435422 8.0 GiB 8200 Linux swap
Jeg krympet /dev/sda1 med 1070MB (i Gparted heter dette "shrink volume and filesystem and move partition to the right"). Hvorfor 1070MB?
Fordi:
- Jeg ville ha en 1024MB (1GB) partisjon for
/boot(totalt 1024MB) - EFI trenger en 43MB partisjon med partisjonskode EF00. Formatter den som vfat eller fat32 (totalt 1067MB)
- Grub trenger en uformattert partisjon på 1MB for stage2-bootfiler. Min ble 3MB siden jeg feilberegnet partisjon-alignment, men det spiller ingen rolle. Denne partisjonen omtales som
core.imgog har partisjonstype EF02. (totalt 1070MB)
2. Opprett GPT-partisjonstabell
Vi må nå opprette en GPT-partisjonstabell. Dette gjøres på følgende måte:
# gdisk /dev/sda
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.5
Partition table scan:
MBR: MBR only
BSD: not present
APM: not present
GPT: not present
***************************************************************
Found invalid GPT and valid MBR; converting MBR to GPT format
in memory. THIS OPERATION IS POTENTIALLY DESTRUCTIVE! Exit by
typing 'q' if you don't want to convert your MBR partitions
to GPT format!
***************************************************************
Command (? for help): ?
b back up GPT data to a file
c change a partition's name
d delete a partition
i show detailed information on a partition
l list known partition types
n add a new partition
o create a new empty GUID partition table (GPT)
p print the partition table
q quit without saving changes
r recovery and transformation options (experts only)
s sort partitions
t change a partition's type code
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Command (? for help): r
Recovery/transformation command (? for help): ?
b use backup GPT header (rebuilding main)
c load backup partition table from disk (rebuilding main)
d use main GPT header (rebuilding backup)
e load main partition table from disk (rebuilding backup)
f load MBR and build fresh GPT from it
g convert GPT into MBR and exit
h make hybrid MBR
i show detailed information on a partition
l load partition data from a backup file
m return to main menu
o print protective MBR data
p print the partition table
q quit without saving changes
t transform BSD disklabel partition
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Recovery/transformation command (? for help): f
Warning! This will destroy the currently defined partitions! Proceed? (Y/N): y
gdisk indikerer at DETTE ER FARLIG, men siden vi konverterer fra MBR til GPT er dette ikke så farlig som det høres ut som. Kommandoen fullføres og partisjonstabellen er nå konvertert til GPT. Husk også på at alle operasjoner skjer i RAM, så hvis partisjonene skulle forsvinne i denne prosessen kan man CTRL-C'e seg ut av gdisk og prøve igjen uten at noe går galt.
Gitt at alt gikk bra, skriv partisjonstabellen til disk med w.
3. Opprette EFI-partisjoner
Start gdisk igjen. Du vil nå se at disken er i GPT-format.
Nå skal vi opprette partisjoner for /boot, EFI og Grub.
# gdisk /dev/sda
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.5
Partition table scan:
MBR: protective
BSD: not present
APM: not present
GPT: present
Found valid GPT with protective MBR; using GPT.
Jeg opprettet først en 1024MB partisjon til /boot:
Command (? for help): n
Partition number (3-128, default 3): <Enter>
First sector (34-2193407, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: <Enter>
Last sector (2048-2193407, default = 2193407) or {+-}size{KMGTP}: 1024M
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): <Enter>
Changed type of partition to 'Linux filesystem'
Deretter laget jeg en 43MB partisjon til /boot/efi. Denne må ha partisjonstype EF00 og formatteres som vfat (noen kilder jeg har funnet indikerer at denne skal formatteres som FAT32, andre VFAT. Etter formattering blir min identifisert som å ha FAT16-filsystem siden vfat er det samme som FAT16 med nnoen Microsoft-spesifikke extensions for å støtte lange filnavn. Det funker, så jeg lar det være i fred).
Command (? for help): n
Partition number (4-128, default 4): <Enter>
First sector (34-2193407, default = 2099200) or {+-}size{KMGTP}: <Enter>
Last sector (2099200-2193407, default = 2193407) or {+-}size{KMGTP}: +43M
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): ef00
Changed type of partition to 'EFI system partition'
Til slutt opprettet jeg den siste partisjonen på 3MB med partisjonstype EF02 (BIOS-system-boot). Denne er for Grub2 og skal som nevnt ikke formatteres, da Grub håndterer denne på egen hånd.
Command (? for help): n
Partition number (5-128, default 5): <Enter>
First sector (34-2193407, default = 2187264) or {+-}size{KMGTP}: <Enter>
Last sector (2187264-2193407, default = 2193407) or {+-}size{KMGTP}: <Enter>
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): ef02
Changed type of partition to 'BIOS boot partition'
Med alle partisjonene opprettet kan disse nå sorteres. Dette er på ingen måte noe som må gjøres, men jeg liker å ha partisjonene nummerert i den orden de fungerer i. Om dette er riktig, galt eller fullstendig uvesentlig aner jeg ikke, men jeg liker det som sagt sånn.
Slik ser partisjonslisten ut før sortering:
Command (? for help): p
Disk /dev/sda: 268435456 sectors, 128.0 GiB
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 32B0DE4D-B401-47B6-BEB8-543FFF45E78A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 268435422
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 4061 sectors (2.0 MiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2193408 251754495 119.0 GiB 8300 Linux filesystem
2 251754496 268435422 8.0 GiB 8200 Linux swap
3 2048 2097152 1023.0 MiB 8300 Linux filesystem
4 2099200 2187263 43.0 MiB EF00 EFI system partition
5 2187264 2193407 3.0 MiB EF02 BIOS boot partition
Og slik ser det ut etter sortering:
Command (? for help): ?
b back up GPT data to a file
c change a partition's name
d delete a partition
i show detailed information on a partition
l list known partition types
n add a new partition
o create a new empty GUID partition table (GPT)
p print the partition table
q quit without saving changes
r recovery and transformation options (experts only)
s sort partitions
t change a partition's type code
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Command (? for help): s
You may need to edit /etc/fstab and/or your boot loader configuration!
Command (? for help): p
Disk /dev/vdb: 268435456 sectors, 128.0 GiB
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 32B0DE4D-B401-47B6-BEB8-543FFF45E78A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 268435422
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 4061 sectors (2.0 MiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 2097152 1023.0 MiB 8300 Linux filesystem
2 2099200 2187263 43.0 MiB EF00 EFI system partition
3 2187264 2193407 3.0 MiB EF02 BIOS boot partition
4 2193408 251754495 119.0 GiB 8300 Linux filesystem
5 251754496 268435422 8.0 GiB 8200 Linux swap
Command (? for help): w
Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!
Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/vdb.
The operation has completed successfully.
Et vesentlig punkt å huske på dersom man sorterer partisjonene, er at /dev/sda1, som tidligere var mounted på /, nå heter /dev/sda4. Siden /dev/sda1 er oppgitt i /etc/fstab vil ikke systemet boote med mindre dette endres før den siste omstarten av systemet.
Slik ser det ut i Gparted:
Nå er det på tide å formattere filsystemene:
# mkfs.ext4 /dev/sda1
mke2fs 1.45.5 (07-Jan-2020)
/dev/sda1 contains a ext4 file system
created on Fri Apr 8 19:39:01 2022
Proceed anyway? (y,N) y
Discarding device blocks: done
Creating filesystem with 261888 4k blocks and 65536 inodes
Filesystem UUID: c92d5bb1-98f9-4aa5-a281-126261f223b3
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (4096 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
# mkfs.vfat /dev/sda2
mkfs.fat 4.1 (2017-01-24)
4. Monter de eksisterende filsystemene i Linux Mint
Med de nødvendige partisjonene opprettet kan vi nå fullføre prosjektet.
- Start maskinen på nytt, gå inn i BIOS og aktivere UEFI-modus, lagre endringer og start på nytt igjen
- Boot fra Linux Mint live-CD igjen
- Sett opp ønsket tastaturlayout og nettverk
- Monter rot-filsystemet:
#mount -t /dev/sda4 /mnt - Gå til
/mnt
# cd /mnt - Gi
/bootnytt navn:
#mv boot oldboot - Opprett ny
/boot:
#mkdir boot - Monter resten av filsystemene vi trenger:
# mount /dev/sda1 /mnt/boot- Opprett "efi"-mappe under boot
#mkdir /mnt/boot/efi - Flytt alle filer fra oldboot til boot:
#mv -r /mnt/oldboot/* /mnt/boot/ # mount /dev/sda2 /mnt/boot/efi# for foo in /dev/ /dev/pts /proc /sys ; do mount -B $foo /mnt/$foo ; done
- For internettilgang inne i chroot:
# cp /etc/resolv.conf /mnt/etc/resolv.conf
5. Sett opp en chroot
Start et shell i chroot:
# chroot /mnt
Vi er nå inne i filsystemet på den fysiske disken vi konverterer til GPT/EFI og kan gjøre endringer vi trenger for at systemet skal starte opp på normalt vis.
6. Oppdater /etc/fstab
Det første vi må gjøre er å oppdatere /etc/fstab med endringene vi har gjort i partisjonsoppsettet.
Siden systemet tidligere refererte til MBR-partisjoner må vi gjøre om dette. En bedre måte å referere til disker og partisjoner på, er via UUIDene til disse. Dette gjør at man kan enkelt legge til nye disker og partisjoner, og hvis slike operasjoner skulle føre til endringer i nummereringen av disker og partisjoner ellers, så vil UUIDen ikke endres og alltid referere til riktig partisjon.
Første partisjon vi legger inn, er /boot (siden vi ikke hadde den fra før). I Gparted kan man høyreklikke på partisjonen, velge "Information" og på popupen som kommer finner man UUID:
Legg denne inn i /etc/fstab:
# echo "UUID=c2ce038b-f442-40e8-88de-e1eb71e37154 /boot ext4 defaults 0 1" >> /etc/fstab
Så må vi finne UUID for den 43MB store EFI-partisjonen, og det gjøres på samme måte, og så legger vi den også inn i /etc/fstab:
# echo "UUID=1629-FFD2 /boot/efi vfat defaults 0 2" >> /etc/fstab
Jeg gjentok dette for /dev/sd4 (/) og /dev/sda5 (swap) også siden jeg var så godt i gang.
/etc/fstab endte dermed opp med å se slik ut:
# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>
UUID=28063458-11ca-4941-9a19-95b18f0e7ab2 / ext4 errors=remount-ro 0 1
UUID=f3202002-4684-443c-be09-7698a7f3994d none swap sw 0 0
UUID=c2ce038b-f442-40e8-88de-e1eb71e37154 /boot ext4 defaults 0 1
UUID=1629-FFD2 /boot/efi vfat defaults 0 2
7. Installere grub-efi
Maskinen har fremdeles verktøy for å håndtere og manipulere MBR-disker installert. Disse må fjernes, og EFI-versjoner av verktøyene må installeres:
$ sudo apt remove grub-pc
$ sudo apt install grub-efi
$ sudo grub-install /dev/sda
Sjekk at efi-bootfil er installert:
$ sudo file /boot/efi/EFI/ubuntu/grubx64.efi /boot/efi/EFI/ubuntu/grubx64.efi: PE32+ executable (EFI application) x86-64 (stripped to external PDB), for MS Windows
Sjekk at du har en Ubuntu-oppføring i boot-manager:
$ sudo efibootmgr BootCurrent: 0013 Timeout: 0 seconds BootOrder: 0013,0009,0007,000C,000A,000B,0008,000D,0012 Boot0000 Setup Boot0001 Boot Menu Boot0002 Diagnostic Splash Screen Boot0003 Lenovo Diagnostics Boot0004 Startup Interrupt Menu Boot0005 Rescue and Recovery Boot0006 MEBx Hot Key Boot0007* USB CD Boot0008* USB FDD Boot0009* ATA HDD0 Boot000A* ATA HDD1 Boot000B* ATA HDD2 Boot000C* USB HDD Boot000D* PCI LAN Boot000E* IDER BOOT CDROM Boot000F* IDER BOOT Floppy Boot0010* ATA HDD Boot0011* ATAPI CD Boot0012* PCI LAN Boot0013* ubuntu
Gå ut av chroot-miljøet:
$ exit
Start systemet på nytt.
8. Opprydding og småtweaks etter omstart
Gratulerer, maskinen din er nå konvertert til UEFI, og er klar for videre migrering til nyere maskiner i fremtiden.
En ting som plaget meg en del var at Grub-bootmenyen har blitt endret fra "Linux Mint" til "Ubuntu", og det er ikke noe vi ønsker. For å fikse dette kan man enkelt kjøre
$ sudo update-grub
Og så blir /boot/grub/grub.cfg oppdatert med riktig distronavn. Start maskinen på nytt for å se endringene i bootmenyen.
9. Oppsummering
Enten du liker å reinstallere eller oppdatere operativsystemet ditt in-place, er det mange måter å komme seg dit på. Jeg vet hva jeg foretrekker, og med denne artikkelen prøver jeg å formidle noen av tipsene jeg lærte underveis.
Vær forsiktig.
Sjekk kommandoene dine og hva de forteller deg når du har kjørt dem.
Spør om hjelp hvis du lurer på noe.
Det finnes også verktøy for andre operativsystemer som gjør det enklere å konvertere - ett av disse er AOMEI Partition Assistant for Windows.
Ironisk nok, etter alt dette arbeidet for å blant annet kunne bruke fwupdmgr til å flashe ny firmware ("BIOS"), så fantes det ikke noen oppdatert firmware for maskinen min siden den er for gammel. Heldigvis fikk jeg en gratis ThinkPad T480s kort tid etter at jeg skrev denne artikkelen, og kunne da oppgradere til en 2TB NVMe SSD og klone den eksisterende Mint-installasjonen min til ny disk og fortsette som før. Good times. :)