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：

清理 Windows 磁盘空间
调整 Windows 分区大小到 500 G
清理磁盘 1 上的数据
复制 Data 分区到磁盘 0 的空闲区域
扩展磁盘 1 的 Ubuntu 系统分区
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。