修复EFI引导文件

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修复win10 EFI系统引导文件

问题描述

一句话描述：拆除“非系统盘”的硬盘后，系统盘内系统无法正常启动。

本计算机包括一个固态硬盘0，一个机械硬盘1，以及机械硬盘2。该固态盘为系统盘，但是其EFI引导文件存储在机械硬盘1中。而机械硬盘1损坏，无法读取文件内容。于是，将机械硬盘拆除，而计算机将无法正常机动。

目标：希望修复EFI系统引导文件，正常启动系统盘中的系统。

方式：在机械硬盘2中开辟一个EFI系统分区，并将正确的引导文件拷贝到其中。

0，一些科普

硬盘分区类型

硬盘分区表有两种类型：

  • GPT（GUID分区表）

    新型分区表类型，需对应UEFI启动，支持快速启动，支持2TB以上硬盘，目前的计算机普遍是该种类型。

  • MBR（Master Boot Record）

    传统分区表类型，需对应Legacy(BIOS)启动，旧机器上比较常见。

可以cmd键入diskmgmt.msc，在磁盘管理中查看硬盘的分区表类型。

BIOS类型

BIOS有两种模式，传统的legacy模式和UEFI模式。

  • 传统BIOS只认识设备，不认识分区、不认识文件。
  • UEFI认识设备，还认识设备ROM，还认识分区表、认识文件系统以及文件。

可以cmd输入msinfo32查看系统摘要获取BIOS类型。

EFI系统分区（ESP）

UEFI模式在GPT分区表的基础上，规定了一个EFI系统分区（EFI System Partition，ESP），ESP要格式化成FAT32。

EFI启动文件要放在\EFI\<厂商>文件夹下面。

  • 比如Windows的UEFI启动文件，都在\EFI\Microsoft下面

  • 比如Ubuntu的UEFI启动文件，都在\EFI\ubuntu下面

    \EFI\Boot文件夹中存放要启动的efi文件，无论是\EFI\Microsoft\Boot\Bootmgfw.efi，还是\EFI\ubuntu\grubx64.efi，只要放到\EFI\Boot下并且改名bootX64.efi，就能在没添加文件启动项的情况下，默认加载对应的系统。
    UEFI固件可从ESP加载EFI启动程式或者EFI应用程序。

UEFI引导原理

引导过程：上电–>UEFI–>GPT分区表–>EFI系统分区（esp）–>\EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi–>\EFI\Microsoft\Boot\BCD→\Windows\system32\winload.efi。

1，制作winPE启动盘

PE是windows预装环境，在电脑无法开机时，可以通过PE系统修复电脑里的各种问题。这里我们选择IT天空的优启通这一PE。

  • 1）下载优启通PE，链接，

  • 2）解压缩，点击EXE，选择U盘模式，选择U盘路径，开始制作启动盘；

    20200622191720-image.png

2，准备EFI引导文件

这里，我从正常的笔记本电脑中，利用DiskGenius工具将EFI引导文件拷贝出来。

但是，我们有个问题，从电脑A中提取出来的EFI引导文件，是否能够直接在电脑B中使用？若都是Windows10系统，是否能够直接使用？
若想启动windows，需要经过UEFI找GPT分区表，找EFI分区，载入bootmgfw.efi文件，载入BCD文件，最后加载winload.efi文件的过程。其中的BCD文件记录着Windows在“某某GUID的分区上”，如果换了一个电脑，windows的GUID位置可能不一样。如果直接使用，那么就可能找不到对应的GUID了，也就会启动失败，出现类似的启动错误：

20200622192407-image.png

3，修改BCD文件

为了获得正确的适用于损伤电脑的BCD文件，我们需要读取该电脑的文件。这里，我们利用之前制作好的U盘启动工具，进入PE小系统。

1）首先是要获得BCD文件所在盘的盘符，如果该盘符已存在则跳过这一步，若不存在，则：

打开cmd，输入diskpart，进如diskpart命令模式

查看硬盘（disk）信息：输入list disk
查看分卷（vol）信息： 输入list vol
找到EFI分区所在的disk和vol，假设为disk 0，vol 2
选择对应的disk和vol： sel disk 0， sel vol 2
给EFI分区分配一个唯一的盘符： assign letter=G:
退出diskpart模式：输入exit

2）生成新的BCD文件

回到cmd，cd到BCD所在的目录，比如：
cd /d G:\EFI\Microsoft\Boot\
备份先前的BCD文件
ren BCD BCD.bak
生成新的BCD文件，其中，C盘对应位置为windows安装路径，/s表示目标系统分区的盘符，/f指定目标系统分区的固件类型（UEFI’, ‘BIOS’, or ‘ALL）
bcdboot C:\Windows /s G: /f ALL
于是，我们得到了更新后的引导文件。

4，新建EFI系统分区并拷贝引导文件

在PE系统中，打开DiskGenius，首先在新的硬盘中开辟中一块EPS，而后将前一步得到的引导文件拷贝到该EPS的根目录中。

到这一步为止，我们已经将正确的EFI引导文件考入到指定的ESP中，接下来，我们只需要重启计算机，引入BIOS，修改引导项，即可顺利进入win10~

一些小想法

  • Windows安装盘和EFI启动盘，可以是一个硬盘，也可以是不同的硬盘。UEFI启动模式下，EFI引导文件和windows系统文件可以在不同的分区。这就给后期的拔出硬盘操作带来了”系统崩溃“风险。如果拔出了一个硬盘里刚好有EFI启动文件，那就会导致系统无法正常启动。因此，一个明智的做法是，将引导盘存在一个比较稳定的磁盘里，该磁盘拔出概率小。
  • 我们在安装第一个系统时，需要由系统自动或手动建立一个EFI分区，用来存放启动文件，之后在其它分区安装系统时，会在之前的EFI分区存在对应的启动文件。这也就是为什么在多个磁盘中各装系统，结果引导文件仅存在于某单个盘中。这给我们的提示是，新电脑装备第一个系统时，最好将引导分区建立在某个稳定的磁盘上（SSD），以减少“磁盘损坏，引导文件丢失，而无法进入各个系统”的情况发生。
  • 我发现，在ntfs格式下的分区中，保存EFI引导文件，我的电脑也可以从利用该分区中的引导文件启动系统盘。（不道该方法的适用性如何，也许与主板有关。涉及到主板UEFI固件能够识别ntfs格式的引导文件）。在这种情况下，该分区在windows中是可见并可以编辑的，而FAT32格式的EFI分区不可见。
  • 可以在u盘中建立一个esp分区，引导正常的系统盘启动。
  • 在经常性断电的使用环境下，机械硬盘相对于固态硬盘更容易受损。我们需要留意机械硬盘的状态，减少硬盘损坏带来数据丢失的发现。当硬盘读取声音很大，或者出现拷贝硬盘数据十分缓慢的情况时，我们需要排查硬盘是否故障。磁盘的磁头很可能损坏，如果继续使用，会造成磁道不可逆的伤害。

参考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/31365115

https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/82591728

https://neosmart.net/wiki/fix-uefi-boot/#Fix_UEFI_Boot_in_Windows_8_81_or_10