从 UEFI 启动到双系统——记一次双系统 Linux 分区迁移

前言

我的台式电脑上，装了 Windows 和 Linux 双系统。

我有两块 1 TB 硬盘，就把它们叫作硬盘 0 和硬盘 1 吧。最开始的时候，硬盘 0 上装了 Windows 系统，而我的数据分区装在硬盘 1 上面。

后来呢，我想体验 Ubuntu，于是用安装程序调整了硬盘 1 的 Data 分区大小，然后在那里装了系统。

一切都很好，直到一天 Ubuntu 提示我空间不足。

经过一些合理的构思，我打算这么做：

1. 清理 Windows 磁盘空间
2. 调整 Windows 分区大小到 500 G
3. 清理磁盘 1 上的数据
4. 复制 Data 分区到磁盘 0 的空闲区域
5. 扩展磁盘 1 的 Ubuntu 系统分区
6. 调整系统引导，正确启动系统

话不多说，我们先来看看一开始的分区示意图。

然后，我们要达到的目标：

结果在迁移过程中，耗费最久时间的不是数据复制，而是引导的配置。

所以，本文就从电脑启动开始，带你深入了解双系统的工作原理，相信你看完就能随便调整电脑了。

从 BIOS 到 UEFI

电脑电源接通之后，BIOS（基本输入输出系统，电脑内置）会自动检查各个核心部件（CPU，内存，硬盘......），然后获取启动优先级配置。

如果你 USB 啥都没插，也没有对 BIOS 进行设置，那么肯定直接从硬盘启动。

怎么启动呢？传统的 BIOS 会从硬盘第一扇区找到 MBR（主引导记录，里面记录了分区表，和启动引导程序），执行其中的引导程序。引导程序会执行启动操作系统。然而，现在的系统引导或许放不下，那么 MBR 中的引导就不会直接启动系统，而是传递给硬盘指定位置上的二级引导程序。

好了，现在引导程序已经运行，而我们的系统也随之启动，这样整个启动过程也就完成了。

但是先等等！我们有两个硬盘啊！我怎么知道该启动哪一个？

前面说过了，BIOS 中配置了启动优先级，因此，可以有多个 MBR 放在不同硬盘上，而用哪一个都是由 BIOS 配置的。

但是这种启动方式现在已经不常见了，因为它老旧、只支持最大 2 TB 硬盘，所以已经被淘汰了。

它的后继者，叫作 UEFI。

我们再来看看上面的图片。

EFI 分区是啥！？

相信你也注意到了，我们的硬盘上有叫作 EFI 分区 的东西。

EFI 分区中，就保存着启动操作系统所需的引导程序。

EFI 分区可以随意调整大小，因此突破了 MBR 大小受限、位置必须在第一扇区的问题。

和 BIOS 传统启动一样，UEFI 也可以配置启动顺序。每个 EFI 分区都会列出，然后你可以选一个来启动。

引导程序

Windows 的引导叫作 Windows Boot Manager。很简单，上面图里硬盘 0 的 EFI 里存着的就是它。而 Linux 通常用的是 Grub，它可以启动 Linux 系统。当我们在安装时，安装程序会自动配置 Grub 的配置文件，向启动添加多个启动项。

默认的启动项如下：

• Ubuntu（自己启动 Linux）
• Windows Boot Manager（交给 Windows 引导处理）
  你可以在启动时自由选择，根据你的选项来启动不同系统。

迁移硬盘

既然我们已经知道了系统是怎样启动的，那么就开始迁移分区吧！这里用 Disk Genius PE 版本对分区进行修改。

提示：这里我们用虚拟机模拟操作，因为物理机没办法截图......

首先打开 PE 系统，缩容 Windows 分区到一半大小。

然后复制 Data 分区到硬盘 0 的空闲区域中。

再删除 Data 分区。

然后磁盘就变成了这样。

EFI 分区夹在中间，导致 Ubuntu 无法完全利用空间。因此想办法移动到硬盘最前端。

先记录总扇区数量：

然后扩容分区，再缩小到原来的大小。

最后扩容 Linux 分区：

然后启动系统。

你会发现，Grub 的配置文件还在，但是由于分区移动，配置文件并不能正常启动 Ubuntu，只能启动到内核阶段：

命令行启动系统

注：这里没 Windows 是因为开了虚拟机演示。

按下 c，进入命令行。我们来通过命令行启动系统。

你应该可以看到 grub> 这个东西。

输入 boot，提示要先加载内核。

内核的话，在 /boot 里面。

输入 linux（指定内核），然后输入路径，然后按下 Tab 自动补全：

加上 ro 指的是内核只读。

再输入 boot 命令，然后你会发现系统并没有正常启动。

这是因为没有指定根目录的位置。

按 Ctrl+Alt+Delete 重启，然后同样进入命令行，输入 ls 查看磁盘分区。

然后 ls 后面加上磁盘分区，一个个试一试，直到找到如下的 linux 根目录。

现在我们就可以用命令行启动了。

输入类似下面的命令：

linux /boot/vmlinuz-... ro text root=/dev/sda1

你的 root 后面跟着的东西可能不同，取决于你的硬盘和分区。你可以执行下面的命令找到分区标识：

cat (hd2,gpt2)/etc/fstab

把 (hd2,gpt2) 换成你刚刚找到的 linux 主分区。输出应该类似下面：

这样找到了安装时的分区。然后你就可以推算了。sda 表示安装时使用的硬盘。后面数字表示分区编号。把 sda 后面的数字一个个试一试，直到找到正确的分区。

然后指定 initrd：

initrd /boot/initrd.img-...

再输入 boot 启动系统。

出现下面这种就是分区错了，只启动了内核，重启换一个 root 分区：

否则，就能直接进入系统。

重新配置 Grub

为了避免每次启动都要输入命令，在系统中有 update-grub 命令用于修复配置文件。

直接执行即可。可以看到它识别了 Linux 和 Windows 双系统，至此引导程序修复完毕。