Win8.1+Ubuntu双系统(UEFI+GPT)

前一篇关于BIOS+MBR分区实现双系统的文章里面，大家可以发现BIOS+MBR实现双系统真的是很简单，我们什么都不需要做，不需要EasyBCD，不需要启动助手，因为，Linux有自带的强大的Grub，他会为我们做好一切。
但是很多朋友，特别是新买预装了windows8.1（正版）的电脑，在做双系统的时候出现了问题，这时候Grub就帮不上你了，各种启动助手都帮不上你，但是别急，偶可以帮你（开个玩笑）。。。
好了言归正传，这篇关于UEFI模式实现双系统或者多系统的文章，适用于以下朋友
1、电脑主板支持UEFI启动的，希望使用UEFI快速启动，又希望使用多系统的
2、已经预装了正版WIN8.1的系统的。
在开始安装（倒腾）前，大体上讲讲，UEFI+GPT模式的启动原理，首先我们来回顾下BIOS引导MBR分区的流程，BIOS开机自检——》读取硬盘MBR分区的主引导记录—》控制权交给引导程序-》引导程序根据安装时候的配置读取各分区记录—》根据各分区已经有的系统情况，列出启动目录—》根据用户选择，启动选择的引导文件启动用户选择的系统。
现在我们来说说UEFI的情况，主板上的UEFI模块—》硬盘内的第一个fat分区，如果分区内有EFI这个文件目录，就根据EFI文件目录的引导文件加载各类型的驱动和引导文件，启动系统同时完成自检。（如果第一个fat分区没有EFI目录则选择第二个，如果第一块硬盘没有，择选择第二块，或者U盘以此类推），当然，UEFI的实际启动过程，并不像我说的这么简单，我这里也仅仅是简单描述下跟传统BISO引导的不同地点而已。现在我们还是来看看实际的情况。先来看看基于UEFI启动的系统的硬盘结构实例：

这是我目前使用的电脑的第一块硬盘（120G的SSD）的分区结构柱状图。这块硬盘上我一共做了6个分区（GPT分区结构不需要构建逻辑分区，所有分区都是唯一标识的分区）。硬盘头部有两个很小的分区，第一个ESP分区（这个就是放置EFI文件的分区，这个分区非常重要，每次做好系统应该自觉备份里面的所有文件到安全的地方），第二个是MSR分区（微软保留分区，无格式传统软件无法读取），后面接下来就是NTFS分区（50G，安装有WIN8系统和各类软件）第四个分区也是NTFS分区（我保留了35G，专门留个放WOW的），第5个就是安装好Ubuntu的Linux分区，最后一个是OSX的HFS分区。
必须说明的是ESP和MSR分区必须是FAT或者FAT32格式的文件系统，否则主板的UEFI初始化程序无法读取上面的EFI文件夹。ESP分区即最重要的启动分区（名字可以随意）里面保存着整个计算机系统的所有启动信息。下面我们再来看看ESP分区下面的的文件结构：

这是一个我在UEFI环境安装好的win8.1后保存下来的ESP分区的目录表（ESP分区根目录下面是EFI，这个图示EFI文件夹里面的两个文件目录）。

Boot文件夹里面是一个名字叫做bootX64.efi的文件，这个文件UEFI引导的必须文件，而且必须是在ESP根目录Boot文件夹里面。
接下来再来看看Microsoft目录下面的文件结构。Mircrosoft目录下面也是一个Boot文件夹，点开这个/mircrosoft/boot文件夹，可以看到如下图所示的文件：

这个目录类容丰富，包含了windows系统引导启动的所有信息，非常重要，文件夹是字体和语言部分，BCD包含了windows引导开始以后的信息（例如安装Hyper-v虚拟机和恢复还原之类的就会更新里面的信息）。bootmgfw.efi 是 Windows默认引导文件

efi\boot\bootx64.efi
efi\microsoft\boot\bootmgfw.efi
这样的文件结构就构成了UEFI系统引导启动windows的大体结构了（有趣的是，在windows默认的安装的EFI文件结构中，bootx64.efi和bootmgfw.efi实际上是同一个文件，名字不同而已，但是他们出现的位置不同，所起到的作用不同）

UEFI启动分区（本例为ESP分区）的文件结构分析得差不多了，我们在来回顾一次UEFI启动的Windows8.1的过程，UEFI控制找到硬盘扫描硬盘上的fat系统类型分区，找到EFI文件夹，读取EFI文件夹类Boot文件夹的bootX64.efi文件，然后根据其中的信息找到需要加载的mircosoft文件夹，再次读取mircosoft文件夹里的Boot文件夹类的bootmgfw.efi文件，以此按照bootmgfw.efi文件的要求加载各种启动信息，完成Windows启动。
到此为止，我们差不多对UEFI环境有个比较初步的了解了，对UEFI启动也差不多有个简单的理解了。现在我们开始回归这篇文章的主题，如何在UEFI环境下安装WIN8.1+Unbuntu。本着对新同学负责的原则，我们还是从最基本的UEFI安装WIN8.1说起。已经预装好UEFI启动Win8.1的朋友可以直接下跳到Ubuntu的安装。
（一）windows8.1的安装：
首先我们还是按老办法，先规划好磁盘分区在开始安装系统。首先用PE启动你的电脑
使用PE自带的DG分区软件对硬盘进行分区操作。


建立或者转换成GPT分区表，DG软件会提示你是否建立ESP分区，勾选上，分区大小100~300随意（当然你也可以自己建立一个fat或者fat32格式的分区作为启动分区），勾选对齐到4096（4k对齐，固态硬盘都懂得，不是固态也勾选吧）然后确定。

先建立一个NTFS分区安装Windows，接下来按部就班的建立Linux分区以及交换空间

完整的分区图如上图，看看跟上一篇的MBR分区图有什么不同？多了两个小黑头对吧，这两个小黑头就是ESP启动分区和MSR保留分区。特别说明的是ESP分区只是一个FAT或者fat32格式分区，可以再分区表的任意位置，名字大小随意（100~3、500）都行，但是它对于UEFI系统的启动必不可少。
国际惯例还是重安装Win8.1开始，依旧选在原版镜像的U盘或者光盘安装。开机按Del，根据主板的不同开始UEFI模式（固态硬盘的同学AHCI记得开启来），保存然后重启。插入U盘或者光盘，开机按F11（或者其他根据主板不同而异）选择前面带UEFI_字样的启动选项。
安装没什么好说的愉快的一路NEXT。直到选择自定义安装。

Win安装程序读出了我们刚才分好的5个分区，选择30G的我们刚才规划的要安装Win8的分区，NEXT，又是愉快的等待，然后简单的设置，再次愉快的等待，差不多半小时到40分钟，Windows就算安装好了。

这样就算是在UEFI模式下装好了WIN8.1，打开磁盘管理，可以看到windows只读取了硬盘上的4个分区，并没有读取ESP分区，所以UEFI模式相对于BIOS模式是要安全很多，不会受到诸如以前恐怖的CIH病毒侵害的。
接下来，我们先不忙安装Ubuntu ,继续用PE启动电脑，来看看我们这个硬盘的ESP启动分区的情况（当然可以用windows自带的Diskpart命令来查看，并挂载，这里主要是面对新手朋友，所以还是图形见面直观大方）。
接下来，我们先不忙安装，先来看看我们的虚拟机，点开虚拟机设置-》固件，

我们可以看到UEFI模式安装好的win8.1在安装过程中自动的为UEFI控制添加了从文件Bootmgrfw.efi 启动。这个反映在实体机器上就是，你在UEFI模式下安装好WIN8.1的时候，按住启动选择，就只有Windows Boot Manager和你插入的其他启动设备选项了。如果没有其他设备，UEFI会快速的找到Bootmgrfw.efi启动windows。不会再出现原来按F11时候的选择，什么从光驱启动，从硬盘启动的选项了。更不会再找到Bootmgrfw.efi启动windows的情况下，继续去找Grub或者是其他什么传统启动助手软件，然后再通过软件，根据硬盘分区的启动信息，启动多系统选择。（另外，还需要说明的一点事，在GPT分区表上是不存在激活的当前分区这种说法的，因为UEFI启动系统只是找第一个FAT（fat32）分区，在分区中找到EFI文件夹和里面的启动信息就停止了，如果没找到继续找第二个FAT分区，当前设备没有就换下一个设备，以此类推）

说了这么多大概很多在UEFI模式下安装了Windows再安装Ubuntu系统的朋友会多少明白一点，为什么装好双系统，第一次进入了Grub，可以看到多重引导，但是一旦选择进入了Windows8.1，接下来，再重新启动就会直接进入Windows，不会再去启动Grub了吧。
我们再一次用PE启动电脑，现在我们读取到了ESP启动分区，即我标示的F盘（这个盘符是PE启动系统随机分配的）

打开这个F盘，看看里面的结构式是不是
/efi/boot/bootX64.efi
/efi/mircosoft/boot/ bootmgfw.efi
这样的文件结构吧。

这样我们就算不仅仅在UEFI模式下安装好了Win8.1，并且还大体明白了，Win8.1在UEFI模式下是怎么启动电脑的。接下来就是在UEFI模式安装Ubuntu了。
（二）UEFI模式安装Ubuntu
Unbuntu14.04的发行版ISO，已经支持UEFI模式安装了，所以，我们还是选择最简单的办法就是写到U盘或者是光盘安装，启动的时候照例选择有UEFI_前缀字样的启动项。因为安装过程跟上一篇BIOS+MBR的安装差不多，相同的地方我就不一一详细介绍了，只是针对不同的地方。
开始一路NEXT，到选择安装的时候仍然选择其他选项（这个很重要，建议以后折腾电脑的时候，均采取自定义，这样你才明白程序会对自己的电脑做些什么，做了些什么）。

接下来出现我们在上一篇安装里面说得比较详细的自定义安装界面，分区安排还是跟BIOS安装的时候差不多，只是多了两个分区而已（编号方法仍旧是/dev/sda12345）
值得注意的是，我们现在在选安装启动器的设备位置时，选择/dev/sda1 不要遗漏数字1，这样就是把Ubuntu的EFI启动信息安装到我们的ESP启动分区上了，而且，Ubuntu很聪明小心谨慎，只是添加，不会去动微软大爷的原来的。

接下来又是愉快的NEXT，NEXT。。。大概20~30分钟的愉快等待，机器重启，进入熟悉的Grub界面，UEFI的双系统安装就算完成了！
当然到这里大多数的朋友都会遇到，用Grub启动到Ubuntu，愉快的玩耍了几下，然后再回到Windows再次愉快的LOL了两把或是其他神马，然后又想起了，去Ubuntu看看，结果再次启动电脑的时候，直接就近Windows了，微软大爷就是这么霸气。。。等下我们再来说怎么解决这个问题。
同样，我们先不忙配置双启动，先再来看看装好双系统的的情况下的ESP启动分区的情况，启动装好的Ubuntu，打开文件管理器，点击计算机，进入/BOOT目录（ESP启动分区的EFI文件夹是默认挂载到这个目录的）打开EFI文件夹

看到没有，ESP分区根目录下面是不是比刚才装好WIN8.1的时候多了一个Ubuntu文件夹。
这样我们大概也明白了，安装玩UEFI模式的Ubuntu，安装程序会低调的在ESP启动分区的根目录下面添加一个自己的启动信息文件夹。
（三）配置refind完成UEFI下的双系统启动

大概是由于微软大爷的霸气，UEFI双系统做好以后，进入了Win8.1就再也无法看见，引导Grub的界面了。好了现在接下来说说如何解决UEFI模式下，可以愉快的启动切换Win或者Ubuntu，我们可以采取用其他管理引导的方式，例如，Clover和refind，因为Clover是在OSX下配置引导安装的，我们就选择refind（这个可以到官网直接下载，目前的最新版本是0.83版实际上刚才有吧友在回复中提到了，可以使用refind）。那么我就来说说怎么使用refind配置双系统吧。首先下载refind包，解压后得到一个文件夹。

现在，我们需要用PE启动电脑（当然也可以直接使用Diskpart挂载ESP分区，为了方便新同学，直观的了解就直接使用PE了）打开我们安装好的双硬盘的ESP分区，首先完整备份EFI文件夹及文件夹里面的所有内容到一个你认为安全的地方然后打开EFI文件夹，现在你看到的结构内容是
/efi/boot
/efi/Microsoft
/efi/Unbuntu

现在，打开我们下载并解压好的refind-bin-0.83文件夹，选中其中的叫refind的文件夹，全部复制到ESP分区的根目录下面，下面是复制好的，ESP文件结构，如下图所示：
/efi/boot
/efi/Microsoft
/efi/Unbuntu
/efi/refind

现在，我们可以开始配置refind了，首先选择，Microsoft文件夹，随便改个名字，叫做Win81，然后把refind文件夹改名字为Microsoft，改好后的文件结构为：
/efi/boot
/efi/Microsoft
/efi/Unbuntu
/efi/Win81

现在我们进入win81文件夹，进入里面的Boot目录，全选所有的文件，拷贝到Win81中来，然后再删除掉Win81中的这个空的Boot目录。现在Win81的目录结构大体上就是
/efi/Win81/bootmgfw.efi（等等文件和语言文件夹）。

然后我们在进入那个假的Microsoft文件夹（实际上是我们的refind目录更改而来的），新建一个Boot文件夹，剪切原来该文件中的类容，到我们新建的这个Boot目录中来。完成后这个伪装的Mircosoft文件夹的结构为：
/efi/Mircosoft/boot/refind_x64.efi等文件及一些文件夹

选中其中的refind_x64.efi，文件更改名字为bootmgfw.efi，得到这里为止，大体工作就完成了，剩下来的就是改变配置菜单。这个等下再说，为了确保不出错，我们现在来看看修改好的ESP分区里面的文件结构：
/efi/Boot
/efi/Microsoft/boot
/efi/Win8.1
/efi/Ubuntu
确保你的文件结构如上面所示，并且在假Microsoft文件夹的Boot目录下面的refind_x64.efi已经更名为bootmgfw.efi。
现在剩下最后一步工作写refind的配置文件了，实际上下载的软件包里面，已经有写好的模板了（即名为refind.conf-sample），我们只需要更改其中的类容就可以安全的愉快的启动双系统了。

废话不多说，进入/efi/Mircosoft/bott目录，打开其中的refind.conf-sample文件，然后另存为refind.conf 。（打开方式可以选择写字板，这样可以看到清晰的分行和格式）

这是一个脚本文件，“# ”后的类容表示注释，我们仔细浏览这个文件找到下面这段：

这是一个refind为我们写好的定义的启动菜单脚本，启动菜单叫Ubuntu ，使用的启动文件为/efi/ubuntu/Grubx64.efi，另外加载的图标是icon/efi/refind/icons/os_linux.png
现在我们按照菜单指示的路径打开，发现Grubx64.efi，确实存在于我们的目录里面保持不变，
但是图标路径发生了变化，这个原来写好的refind目录已经变为Microsoft/boot了，所以我们更改下这个菜单图标路径为 /efi/Microsoft/boot/icons/os_Ubuntu.png （其实icons目录下面已经有了Linux各种发行版的图标了，所以我直接改成了Ubuntu的）
改好的Ubuntu菜单脚本：
menuentry Ubuntu {
loader/EFI/ubuntu/grubx64.efi
icon/EFI/Microsoft/Boot/icons/os_ubuntu.png
disabled
}
然后再继续找到下面字段，也就是WINDOWS的菜单脚本

这段代码写的win7 ，我们可以更改为Win8.1，按照我们自己的ESP分区的目录结构，修改好windows菜单脚本，修改好的菜单脚本如下：
menuentry “Windows 8.1” {
loader\EFI\Win81\bootmgfw.efi
icon/EFI/Microsoft/Boot/icons/os_win.png ///这里我添加了图标路径
disabled
}
这样我们就弄好了我们双系统的引导菜单，但是refind的功能远不止于此，实际模板提供了包括OSX在内的菜单引导脚本，由于我们电脑上只有Win8.1和Ubuntu，那么我们就把其他模板禁用了以保证我们的启动菜单清清爽爽（直接在不需要的菜单引导脚本前面加上“#”就可以了）
好了，保存退出，大功告成了。
总算写完了，最后发一张喜闻乐见的refind引导开机图片！

这样，就可以愉快的在UEFI模式下，愉快的使用Windows+Ubuntu双系统了。另外提醒下大家，在刚才 的工作做完以后记得保存ESP分区下面的EFI文件夹到安全的目录里面去