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[Tuto] Principes (quelques) de Ubuntu en mode UEFI

malbo

EDIT le 17 oct 2014 : tout ce qui est dit dans ce post #1 reste globalement vrai mais c'est un peu trop théorique. Le coup de la FAT_RESERVE, c'est inutile parce qu'on sait démarrer des installations sans avoir besoin des fichiers .efi grâce à Super Grub2 Disk (ici). De même que mon schéma est vrai mais à présent je conseille une partition FAT32 unique - la partition EFI - et pas des partitions FAT32 multiples

- Equivalence Bios-UEFI pour les amorceurs de Grub

L'amorceur de Grub dans le système Bios peut se trouver dans le MBR ou dans le secteur de Boot d'une partition. Son équivalent dans le système UEFI est un fichier qui porte l'extension .efi et qui se trouve (dans le cas usuel) dans une partition appelée "partition EFI". Cette dernière doit être dans le format FAT (FAT16 pour une installation de Ubuntu, FAT32 pour une installation initialisée par Windows 7. Oui, ça ne démarre pas trop bien hein?).
Dans un PC moderne, équipé de UEFI, l'installateur automatique de Ubuntu (installation "à coté" ou installation dans tout le disque dur) se charge de créer cette partition EFI. Le Grub installé dans ce cas (mode UEFI) est "grub-efi" (au lieu de "grub-pc" dans le Bios)

- Peut-il y avoir plusieurs amorceurs de Grub sur le même disque dur ?
Dans le système Bios, sur un même disque dur, on peut installer (même si ce n'est pas usuel) plusieurs amorceurs de Grub qui pointent vers la même install de Ubuntu. Plus fréquement utilisé (mais pas trop par les novices) : un amorceur de Grub dans le secteur de Boot de chaque partition racine dans le cas de plusieurs installations de Ubuntu dans le même disque dur, ce qui permet de "Chainloader".
Dans le système UEFI, tous les amorceurs (fichiers .efi) sont dans une partition FAT (mais pas forcément unique on va le voir). Dans le cas usuel, qu'ils soient des amorceurs Windows, Ubuntu ou autres OS, tous ces .efi sont dans la même partition FAT qui est la "partition EFI" dont j'ai parlé plus haut. Mais, un peu comme pour le Bios, il peut y avoir des cas moins conventionnels : par exemple, on peut créer - en plus de la partition EFI - une autre partition FAT (je vais l'appeler FAT_RESERVE) qui soit placée n'importe où sur le disque dur (mais plus logiquement en fin de disque dur puisque la partition EFI est en tête de disque dur) et qui contienne une copie des .efi de la partition EFI. Ladite partition FAT_RESERVE constituant une copie de secours au cas où la partition EFI soit détruite accidentellement (voir nota 1). Le système UEFI peut sans aucun souci gérer cette situation où il y a deux partitions FAT et on peut le paramétrer "à la main" (ce système UEFI) afin qu'une même installation de Ubuntu puisse être lancée depuis le fichier .efi de la partition EFI ou bien depuis le fichier de la partition FAT_RESERVE. On peut même ne lancer les différents OS que depuis la FAT_RESERVE exclusivement, sans jamais utiliser les .efi qui sont dans la partition EFI. La partition FAT de secours, devenant de fait la partition de boot.
Avantage supplémentaire : la partition EFI ne contient qu'un seul amorceur ubuntu (il porte le doux nom de grubx64.efi ). Dans le cas de plusieurs Ubuntu installés, la dernière installation remplace l'amorceur grubx64.efi de la précédente. Si on décide d'utiliser une FAT_RESERVE, on peut stocker dedans des copies des amorceurs de chacune des installations de Ubuntu. A chaque nouvelle install, on fait une copie avec un nom bien différent du fichier .efi qui se trouve dans la partition EFI pour la placer dans la FAT_RESERVE. Dans cette configuration, même si la dernière installation de Ubuntu est complètement en panne et ne permet même pas de proposer son menu Grub, on peut accéder directement les autres Ubuntu (ça correspond à la représentation schématique ci-dessous).

- Oui mais comment le système UEFI peut-il trouver les amorceurs ?
Le système UEFI est quand même plus futé que l'autre : il est capable de présenter dans le "Boot Manager Maintenance" toutes les partitions FAT qu'il a trouvées (même les partitions vides). Comme il n'y a pas 10000 partitions FAT sur le disque dur, ce n'est pas compliqué de voir laquelle est la partition EFI et quelle est l'autre (ou les autres). Comme l'UEFI sait lire le système de fichier FAT, il suffit de naviguer jusqu'au fichier .efi de dire "oui, c'est celui-là que je veux" en faisant la manip de validation et d'enregistrement qui va bien et c'est dans le tuyau. On peut enregistrer cette entrée sous un nom bien à elle (du genre "Oneiric_sda3") et c'est bon. A partir de là, à chaque démarrage, on peut passer par le "Boot manager" du système UEFI pour sélectionner cette entrée "Oneiric_sda3" dans mon exemple. On fait de même (si on le souhaite) pour pouvoir créer une entrée pour accéder directement chaque fichier .efi (voir nota 2).

REPRÉSENTATION SCHÉMATIQUE DES POSSIBILITÉS MULTI-BOOT BIOS/UEFI :

Le Système UEFI est capable d'adresser directement l'amorceur de Grub (fichier .efi) de chacune des 3 installations de Ubuntu qui sont sur le même disque dur. Le système Bios ne peut en amorcer qu'un seul, celui qui est dans le MBR du disque dur.

BIOS--->amorceur_grub_Ubuntu1--->Grub_Ubuntu_1_____Ubuntu_1
|
|____Ubuntu_2
|
|____Ubuntu_3

UEFI--->amorceur_grub_Ubuntu_1--->Grub_Ubuntu_1___Ubuntu_1 (par défaut dans le menu)
| |
| |___Ubuntu_2
| |
| |___Ubuntu_3
|
|
|-->amorceur_grub_Ubuntu_2--->Grub_Ubuntu_2 ____Ubuntu_1
| |
| |___Ubuntu_2 (par défaut dans le menu)
| |
| |___Ubuntu_3
|
|
|-->amorceur_grub_Ubuntu_3--->Grub_Ubuntu_3____Ubuntu_1
|
|____Ubuntu_2
|
|____Ubuntu_3 (par défaut dans le menu)

Ajouté le 20 janv 2012 : A présent, je procède différemment de ce que je décris dans ce post : chaque amorceur "amorceur_grub_Ubuntu_X" du schéma ci-dessus se trouve sur une partition FAT16 dédiée. Le but étant de ne pas mettre tous les œufs dans le même panier et sécuriser encore plus le fonctionnement.

- Conséquences de cette différence de principe sur la récup de disques durs :
Soit un PC équipé d'un Bios. Si on lui donne à gérer un disque dur qu'on a extirpé d'un PC avec système UEFI pour le mettre dedans, il est comme une poule devant un couteau : il cherche dans le MBR, il ne trouve rien (puisque tout est dans une - voire plusieurs - partition FAT) et il lève un drapeau blanc pour dire qu'il ne trouve aucun système à démarrer.
Situation inverse : dans un PC moderne (2011) qui fonctionne en mode hybride UEFI/BIOS, si on lui donne à manger un disque dur extirpé d'un PC qui fonctionne en Bios, il est possible d'activer une configuration du système UEFI pour que le PC puisse démarrer quand même sur ce disque dur "Bios".

- Quelques tuyaux :
Dans le système Bios, l'amorceur de Grub est installé par la commande grub-install généralement suivie de l'endroit où l'amorceur doit être installé (genre "grub-install /dev/sda").
Dans le système UEFI, l'amorceur de grub (le fichier .efi) est installé par le même commande grub-install sans rien derrière parce que grub-efi sait où il doit placer son amorceur. Cet endroit est déterminé par une ligne du fichier fstab qui permet de monter la partition EFI et qui est de cette forme :

UUID=XXXX-XXXX  /boot/efi       vfat    defaults        0       1

Dans le lien du nota 1 ci-dessous, on peut voir comment ça se manipule.
_
_
nota 1 : Une partition EFI écrasée, ça peut se remplacer quand même : http://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?pid=7281381#p7281381
nota 2 : je décris un procédé très proche dans ce lien : http://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?pid=7294401#p7294401
Sauf que dans le lien, je stocke les .efi dans la partition unique EFI alors qu'ici je propose de les stocker dans une partition de secours que j'ai appelée FAT_RESERVE. C'est ce que je pratique actuellement dans mes essais faits avec VirtualBox utilisé en mode EFI : http://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?pid=7189161#p7189161

Vlam

Merci pour toutes ces infos.

Je me suis confronté au problème d'installer grub sur un système géré par EFI (installer ubuntu sur un mac-mini (oui 😃)), et je pense que cette doc pourra être très utile aux nombreux aventuriers qui installeront un linux sur un mac 🙂

malbo

Vlam,
Je ne suis pas certain que ce que j'ai écrit dans le post #1 soit applicable totalement pour un Mac et il est très possible qu'il y ait des méthodes à utiliser qui soient adaptées. En effet, dans la doc on traite bien souvent le cas "Apple Mac EFI systems" bien séparé du cas "Non-Mac UEFI systems" comme dans ce doc : https://help.ubuntu.com/community/UEFIBooting

Vlam

Effectivement, il y a bien la distinction entre Mac EDi et non Mac EFI!

Je suis passé par l'UEFI de grub2 pour mes mac minis (une des trois méthodes proposées) et ça marchait.
Le seul hic était que je ne pouvais pas installer de dual boot Ubuntu/Darwin dessus. Pour cette dernière solution des collègues utilisait Refit.
Bref, c'est plus clair pour moi aujourd'hui en tous cas 🙂

merci !

malbo

Une gestion du multi-boot de plusieurs installations de Ubuntu sur un même disque dur (fait dans VirtualBox avec EFI activé) : http://paste.ubuntu.com/1226265/
Comme c'est un peu long, j'extrais la partie qui montre le multi-boot :

     Boot Info Script 0.61.full + Boot-Repair extra info      [Boot-Info September 18th 2012]


============================= Boot Info Summary: ===============================

 => No boot loader is installed in the MBR of /dev/sda.

sda1: __________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda1 starts 
                       at sector 0. But according to the info from fdisk, 
                       sda1 starts at sector 2048. According to the info in 
                       the boot sector, sda1 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64_sda13_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda14_precise.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda16_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda2_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda3_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda5_precise.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda6_oneiric.efi

sda2: __________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 11.10
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda3: __________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 11.10
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda4: __________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda4 starts 
                       at sector 0. But according to the info from fdisk, 
                       sda4 starts at sector 104986624. According to the info 
                       in the boot sector, sda4 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64_sda13_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda14_precise.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda16_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda2_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda3_oneiric.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda5_precise.efi 
                       /efi/ubuntu/grubx64_sda6_oneiric.efi

sda5: __________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 12.04.1 LTS
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda6: __________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 11.10
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda7: __________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda7 starts 
                       at sector 0. But according to the info from fdisk, 
                       sda7 starts at sector 43008. According to the info in 
                       the boot sector, sda7 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

sda8: __________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda8 starts 
                       at sector 0. But according to the info from fdisk, 
                       sda8 starts at sector 83968. According to the info in 
                       the boot sector, sda8 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

sda9: __________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda9 starts 
                       at sector 0. But according to the info from fdisk, 
                       sda9 starts at sector 124928. According to the info in 
                       the boot sector, sda9 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

sda10: _________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda10 
                       starts at sector 0. But according to the info from 
                       fdisk, sda10 starts at sector 165888. According to the 
                       info in the boot sector, sda10 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

sda11: _________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda11 
                       starts at sector 0. But according to the info from 
                       fdisk, sda11 starts at sector 206848. According to the 
                       info in the boot sector, sda11 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

sda12: _________________________________________________________________________

    File system:       swap
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 

sda13: _________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 11.10
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda14: _________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 12.04.1 LTS
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda15: _________________________________________________________________________

    File system:       swap
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 

sda16: _________________________________________________________________________

    File system:       ext4
    Boot sector type:  -
    Boot sector info: 
    Operating System:  Ubuntu 11.10
    Boot files:        /boot/grub/grub.cfg /etc/fstab

sda17: _________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda17 
                       starts at sector 0. But according to the info from 
                       fdisk, sda17 starts at sector 247808. According to the 
                       info in the boot sector, sda17 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

sda18: _________________________________________________________________________

    File system:       vfat
    Boot sector type:  FAT16
    Boot sector info:  According to the info in the boot sector, sda18 
                       starts at sector 0. But according to the info from 
                       fdisk, sda18 starts at sector 288768. According to the 
                       info in the boot sector, sda18 has 0 sectors.
    Operating System:  
    Boot files:        /efi/ubuntu/grubx64.efi

============================ Drive/Partition Info: =============================

Drive: sda _____________________________________________________________________

Disk /dev/sda: 53.8 GB, 53774123008 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 6537 cylinders, total 105027584 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

Partition  Boot  Start Sector    End Sector  # of Sectors  Id System

/dev/sda1                   1   105,027,583   105,027,583  ee GPT


GUID Partition Table detected.

Partition    Start Sector    End Sector  # of Sectors System
/dev/sda1           2,048        43,007        40,960 EFI System partition
/dev/sda2      93,169,585   104,985,991    11,816,407 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda3         616,448    13,800,041    13,183,594 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda4     104,986,624   105,025,535        38,912 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda5      83,403,959    93,169,584     9,765,626 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda6      13,800,974    32,386,911    18,585,938 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda7          43,008        83,967        40,960 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda8          83,968       124,927        40,960 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda9         124,928       165,887        40,960 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda10        165,888       206,847        40,960 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda11        206,848       247,807        40,960 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda12     32,386,912    34,480,127     2,093,216 Swap partition (Linux)
/dev/sda13     34,519,191    54,107,081    19,587,891 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda14     54,146,145    67,640,285    13,494,141 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda15     67,640,286    69,732,082     2,091,797 Swap partition (Linux)
/dev/sda16     69,771,146    81,312,161    11,541,016 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda17        247,808       288,767        40,960 Data partition (Windows/Linux)
/dev/sda18        288,768       329,727        40,960 Data partition (Windows/Linux)

"blkid" output: ________________________________________________________________

Device           UUID                                   TYPE       LABEL

/dev/sda1        F0F1-156C                              vfat       
/dev/sda10       4425-C951                              vfat       bootsda14
/dev/sda11       4449-93E2                              vfat       bootsda16
/dev/sda12       82096782-27c6-432d-869b-d1ab52a0c835   swap       
/dev/sda13       1ef5ca5f-ec90-4340-990f-885cecc1058f   ext4       
/dev/sda14       af15dd2b-b43d-4233-9ffa-2268a21cb938   ext4       
/dev/sda15       b930db26-ebe8-4afe-bf63-51dd8da11d02   swap       
/dev/sda16       69e7e65c-e985-4414-a564-5de2921271af   ext4       
/dev/sda17       9CBF-2DC7                              vfat       bootsda5
/dev/sda18       9F6D-5473                              vfat       bootsda2
/dev/sda2        ea855191-866b-4469-a79b-c52bde5bf417   ext4       
/dev/sda3        2ce28027-8d12-41fd-a113-55389e9d1030   ext4       
/dev/sda4        DE79-D693                              vfat       
/dev/sda5        f49b01be-9c74-4a26-9086-10f8b7a77c03   ext4       
/dev/sda6        6dfe68ed-572e-4169-8a79-37b591b42add   ext4       
/dev/sda7        23C1-B6C2                              vfat       bootsda3
/dev/sda8        43E1-2D39                              vfat       bootsda6
/dev/sda9        4403-8492                              vfat       bootsda13

Quelques commentaires :
- la partition sda1 est une sorte de menu des lanceurs qui est confectionné "à la main". C'est à dire que chaque lanceur est une copie du véritable lanceur que j'ai renommée. Par exemple, le lanceur /efi/ubuntu/grubx64_sda13_oneiric.efi qui se trouve sur sda1 est une copie du lanceur /efi/ubuntu/grubx64.efi qu'on peut voir dans sda9. En cas de mise à jour de Grub de sda13_oneiric, il est possible que le fichier grubx64.efi de sda9 soit modifié. Dans ce cas, il faudra que je mette aussi à jour la copie que j'ai faite dans sda1. A noter qu'on n'est absolument pas obligé de faire cette sorte de table des matières comme je l'ai fait en rassemblant des lanceurs dans sda1 : on peut se contenter de créer des entrées dans le "Boot Maintenance manager" du système EFI qui pointent directement sur les vrais lanceurs et pas sur leur copie.
- la partition sda4, placée en fin de disque dur, est une copie de secours de la partition sda1 (au cas où sda1 serait écrasée ou dégradée)
- dans la partie ""blkid" output" de l'extrait, on peut voir "qui lance quoi" parce que j'ai renseigné les labels des partitions qui contiennent les lanceurs. Par exemple, on voit que la partition sda10 contient le lanceur pour sda14 qui est une installation de Ubuntu 12.04.1 LTS

YannUbuntu

Bonjour Malbo
Voir https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/grub2/+bug/1056101

malbo

YannUbuntu,
Il y a un truc que j'ai envie d'essayer, c'est de créer dans la partition EFI sda1 des dossiers différents au lieu de faire mes bidouilles du nom du fichier .efi :
/efi/ubuntu_sda13_oneiric/grubx64.efi
/efi/ubuntu_sda14_precise/grubx64.efi
/efi/ubuntu_sda16_oneiric/grubx64.efi
/efi/ubuntu_sda2_oneiric/grubx64.efi
/efi/ubuntu_sda3_oneiric/grubx64.efi
/efi/ubuntu_sda5_precise/grubx64.efi
/efi/ubuntu_sda6_oneiric/grubx64.efi
Il faudrait que je modifie à la main les fichiers fstab de toutes les installations pour qu'elles pointent toutes sur sda1 dans leur dossier réservé.

YannUbuntu

Oui tu peux essayer (je ne sais pas si ça marche), mais dans ce cas inutile de modifier fstab, car fstab contient '/boot/efi' seulement.

malbo

YannUbuntu a écritmais dans ce cas inutile de modifier fstab, car fstab contient '/boot/efi' seulement.

Hum, je crois bien que ça ne va jamais marcher mon petit projet....

YannUbuntu

pas besoin de modifier fstab, mais tu risques de devoir mettre à jour les entrées du BIOS.
Soit manuellement dans le BIOS, soit via le paquet efibootmgr (qui est appelé automatiquement par grub-install de grub-efi je crois).

malbo

YannUbuntu,
J'ai renoncé à faire cette gestion compliquée pour un "recette" plus pragmatique et plus ouverte à tout le monde que je propose dans ce tuto : http://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?id=1050981
Tes remarques, observations et questions y seront les bienvenues.