UEFI z możliwością dodawania boot entries

UEFI z możliwością dodawania boot entries to funkcja umożliwiająca ręczne definiowanie nowych opcji rozruchowych.

Boot entries w środowisku UEFI

UEFI z możliwością dodawania boot entries pozwala zapisać w pamięci nieulotnej firmware’u dodatkowe opcje uruchamiania systemu. Boot entry, czyli wpis rozruchowy, wskazuje między innymi urządzenie, partycję oraz plik wykonywalny w formacie EFI, który ma zostać uruchomiony. W typowej instalacji systemu plik ten znajduje się na partycji systemowej EFI, oznaczanej skrótem ESP i zwykle sformatowanej jako FAT32. Przykładowa ścieżka może mieć postać \EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi dla Menedżera rozruchu Windows albo \EFI\ubuntu\shimx64.efi w instalacji dystrybucji Linux z mechanizmem Secure Boot.

Wpisy nie są tym samym co partycje, pliki systemowe ani konfiguracja konkretnego systemu operacyjnego. UEFI przechowuje je jako zmienne firmware’u, najczęściej nazywane Boot####, gdzie #### jest czterocyfrowym identyfikatorem zapisanym w zapisie szesnastkowym. Taki wpis zawiera opis wyświetlany w menu, identyfikację urządzenia oraz dane potrzebne do odnalezienia programu EFI. Jeżeli firmware obsługuje edycję wpisów, użytkownik może wskazać inną partycję lub inny plik startowy bez zmiany zawartości pozostałych partycji.

BootOrder, BootNext i wybór ścieżki uruchamiania

Kolejność używania zapisanych opcji określa zmienna BootOrder. Zawiera ona identyfikatory istniejących wpisów, na przykład 0003 i 0001. Firmware próbuje uruchamiać je zgodnie z tą kolejnością, a po niepowodzeniu może przejść do następnej pozycji. Zmiana kolejności jest przydatna wtedy, gdy komputer ma kilka systemów operacyjnych, kilka dysków z partycjami ESP albo osobny program rozruchowy, taki jak GRUB, systemd-boot lub Menedżer rozruchu Windows. Sama obecność wpisu w menu nie oznacza jednak, że wskazywany plik nadal istnieje.

UEFI definiuje również zmienną BootNext. Pozwala ona wskazać pojedynczy wpis, który ma zostać użyty przy najbliższym uruchomieniu, bez trwałej zmiany całej zmiennej BootOrder. Po wykorzystaniu BootNext firmware zwykle usuwa tę jednorazową preferencję. Mechanizm jest stosowany między innymi przez narzędzia systemowe podczas jednorazowego uruchomienia z innego systemu lub środowiska serwisowego. W praktyce diagnostycznej warto odróżnić trwałą zmianę kolejności od jednorazowego wyboru następnego wpisu, ponieważ oba ustawienia mogą wyglądać podobnie w interfejsie firmware’u.

Ręczne utworzenie wpisu i typowe warunki działania

Dodanie boot entry wymaga prawidłowego wskazania dysku, partycji oraz pliku EFI. Na komputerze uruchamianym w trybie UEFI nie wystarczy wskazać samej nazwy dysku. Firmware musi odnaleźć partycję ESP, odczytać jej system plików i zinterpretować ścieżkę do programu rozruchowego. Jeżeli partycja została usunięta, otrzymała inny identyfikator albo wskazany plik zmienił nazwę, wpis może pozostać widoczny, lecz zakończyć się komunikatem o braku urządzenia lub pliku rozruchowego. Podobny efekt występuje po sklonowaniu dysku, gdy wpisy w pamięci firmware’u nadal odnoszą się do starego nośnika.

W systemie Linux do odczytu i tworzenia wpisów często używa się programu efibootmgr, działającego wtedy, gdy system został uruchomiony w trybie UEFI i ma dostęp do zmiennych EFI. Przykładowa operacja może obejmować wskazanie dysku, numeru partycji ESP oraz ścieżki do pliku, ale dokładne parametry zależą od układu konkretnego komputera. W systemach Windows konfiguracja rozruchu jest zwykle obsługiwana przez bcdboot lub bcdedit, przy czym te narzędzia mogą zarówno przygotować pliki na partycji ESP, jak i utworzyć odpowiedni wpis firmware’u. Błędne wskazanie partycji może doprowadzić do utworzenia wpisu prowadzącego do niewłaściwego systemu, dlatego przed zmianą należy ustalić tryb startu, układ partycji i faktyczną lokalizację pliku EFI.

Nie każdy komputer pozwala na pełną edycję wpisów z poziomu graficznego menu UEFI. W jednym firmware’u można dodać wpis, zmienić jego nazwę i kolejność, a w innym dostępne są tylko gotowe pozycje wykryte automatycznie. W przypadku nośników wymiennych firmware może dodatkowo korzystać ze standardowej ścieżki awaryjnej, takiej jak \EFI\BOOT\BOOTX64.EFI dla systemu x86-64. Ten plik pozwala uruchomić nośnik bez trwałego wpisu w pamięci NVRAM, ale nie zastępuje prawidłowej konfiguracji wpisów dla systemu zainstalowanego na dysku wewnętrznym.

Rozpoznawanie problemów z wpisem rozruchowym

Objawem problemu z boot entry może być zniknięcie systemu z menu startowego, powrót do ustawień UEFI, komunikat o braku urządzenia rozruchowego albo uruchamianie innego systemu niż oczekiwany. Najpierw należy sprawdzić, czy komputer działa w trybie UEFI, a nie w trybie zgodności BIOS, określanym w wielu firmware’ach jako CSM lub Legacy. Instalacja przygotowana dla jednego trybu może nie uruchomić się po przełączeniu na drugi, nawet jeśli pliki systemowe i partycja nadal znajdują się na dysku. Należy także potwierdzić, że partycja ESP jest obecna, ma właściwy system plików i zawiera wskazany plik EFI.

Ważne jest rozdzielenie uszkodzenia wpisu firmware’u od uszkodzenia samego systemu operacyjnego. Ponowne utworzenie wpisu może pomóc, gdy pliki na ESP są prawidłowe, lecz zmienna Boot#### została usunięta albo wskazuje nieaktualny identyfikator urządzenia. Nie naprawi natomiast uszkodzonego systemu plików, brakujących plików rozruchowych, problemów z dyskiem ani błędów sterownika ładowanego później przez system. Przed zapisaniem zmian warto zanotować istniejące wpisy, kolejność uruchamiania i położenie partycji, ponieważ przypadkowe usunięcie działającej opcji może utrudnić powrót do poprzedniej konfiguracji.

Warszawskie Pogotowie Komputerowe wykonuje diagnostykę i naprawę laptopów, komputerów PC oraz ich podzespołów, w tym problemów z uruchamianiem systemu i konfiguracją firmware’u UEFI. Przy takiej usterce sprawdzane są między innymi tryb rozruchu, zawartość partycji ESP, stan dysku oraz zgodność zapisanych boot entries z rzeczywistą strukturą nośnika.