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README.md

使用 Easyboot 启动内核

Easyboot 是一个一体化启动管理器和可启动磁盘映像创建器,可以加载各种操作系统内核和各种格式的 Multiboot2 兼容内核。

[[TOC]]

安装

 easyboot [-v|-vv] [-s <mb>] [-b <mb>] [-u <guid>] [-p <t> <u> <i>] [-e] [-c] <indir> <outfile|device>

  -v, -vv         增加冗长/验证
  -s <mb>         设置磁盘映像大小(以兆字节为单位)(默认为 35M)
  -b <mb>         设置启动分区大小(以兆字节为单位)(默认为 33M)
  -u <guid>       设置启动分区的唯一标识符(默认为随机)
  -p <t> <u> <i>  添加额外的分区(类型 guid、唯一 guid、映像文件)
  -e              添加El Torito Boot Catalog(BIOS / EFI CDROM启动支持)
  -c              始终创建一个新的图像文件,即使它存在
  <indir>         使用该目录的内容作为启动分区
  <outfile>       输出图像或设备文件名

Easyboot 工具使用 GUID 分区表创建一个名为 (outfile) 的可启动磁盘映像,其中有一个分区格式为 FAT32,名为“EFI 系统分区”(简称 ESP)。 该分区的内容取自您提供的 (indir)。您必须在该目录中放置一个名为 easyboot/menu.cfg 的简单纯文本配置文件。使用 NL 或 CRLF 行尾, 您可以使用任何文本编辑器轻松编辑该文件。根据您的配置,您可能还需要此目录中名为 easyboot/*.plg 的一些 插件

该映像也可以在 Raspberry Pi 上启动,并且可以在 qemu 中工作;但要在真机上启动,您还需要进一步的固件文件bootcode.binfixup.datstart.elf(indir)目录中的 .dtb 文件,这些文件可以从 Raspberry Pi 的官方存储库下载。

该工具还有一些可选的命令行标志:-s (mb) 以兆字节为单位设置生成的磁盘映像的整体大小,而 -b (mb) 以兆字节为单位设置启动分区的大小。显然前者必须大于后者。 如果未指定,则分区大小根据给定目录的大小计算(至少 33 Mb,最小的 FAT32),磁盘大小默认比该值大 2 Mb(由于分区表所需的对齐和空间)。 如果这两个大小值之间的差距超过 2 Mb,那么您可以使用第三方工具(如 fdisk)根据自己的喜好向映像添加更多分区(或参见下面的 -p)。如果您想要可预测的布局, 还可以使用 -u <guid> 标志指定启动分区的唯一标识符 (UniquePartitionGUID)。

您也可以选择使用 -p 标志添加额外的分区。这需要 3 个参数:(PartitionTypeGUID)、(UniquePartitionGUID) 和包含分区内容的映像文件的名称。 此标志可重复多次。

-e 标志将 El Torito 启动目录添加到生成的映像中,这样它不仅可以作为 USB 记忆棒启动,还可以作为 BIOS / EFI CDROM 启动。

如果 (outfile) 是设备文件(例如 Linux 上的 /dev/sda、BSD 上的 /dev/disk0 和 Windows 上的 \\.\PhysicalDrive0),则它不会创建 GPT 或 ESP, 而是定位设备上已经存在的文件。它仍会将 (indir) 中的所有文件复制到启动分区并安装加载程序。如果 (outfile) 是已经存在的映像文件,这也有效(在这种情况下, 使用 -c 标志始终先创建一个新的空映像文件)。

配置

easyboot/menu.cfg 文件可能包含以下几行(与 grub.cfg 的语法非常相似,您可以在 此处 找到示例配置文件):

评论

所有以#开头的行都将被视为注释,并会跳过直至行末。

详细程度

您可以使用以verbose开头的行来设置详细程度。

verbose (0-3)

这告诉加载器要打印多少信息到启动控制台。详细 0 表示完全安静(默认),详细 3 表示转储加载的内核段和入口点处的机器代码。

帧缓冲器

您可以使用以framebuffer开头的行来请求特定的屏幕分辨率。格式如下:

framebuffer (宽度)(高度)(每像素位数)[#(前景颜色)] [#(背景颜色)] [#(进度条背景颜色)]

Easyboot 将为您设置一个帧缓冲区,即使此行不存在(默认为 800 x 600 x 32bpp)。但如果此行存在,则它将尝试设置指定的分辨率。不支持调色板模式, 因此每像素位数必须至少为 15。

如果给出了第四个可选颜色参数,则它必须采用 HTML 符号,以井号开头,后跟 6 个十六进制数字 RRGGBB。例如,#ff0000是鲜红色,#007f7f是深青色。 它设置前景或换句话说字体的颜色。同样,如果给出了第五个可选颜色参数,它也必须采用 HTML 符号,并且它设置背景颜色。最后一个可选颜色参数也是如此, 它设置进度条的背景颜色。

当未指定颜色时,默认为黑底白字,进度条的背景为深灰色。

默认启动选项

default开头的行设置在指定超时后无需用户交互即可启动哪个菜单项。

default (菜单项索引)(超时毫秒)

菜单项索引是 1 到 9 之间的数字。超时以毫秒(千分之一秒)为单位,因此 1000 表示一秒。

菜单对齐

menualign开头的行改变了启动选项的显示方式。

menualign ("vertical"|"horizontal")

默认情况下菜单是水平的(horizontal),您可以将其更改为垂直的。

启动选项

最多可以指定 9 个菜单项,每行以 menuentry 开头。格式如下:

menuentry (图标)[标签]

对于每个图标,启动分区上必须存在一个 easyboot/(图标).tga 文件。图像必须采用运行长度编码、颜色映射的 Targa 格式, 因为这是压缩程度最高的变体(文件的前三个字节必须按此顺序为 019,请参阅规范中的数据类型 9)。其尺寸必须正好是 64 像素高和 64 像素宽。

要从 GIMP 保存此格式,首先选择“图像 > 模式 > 索引...”,在弹出窗口中将“最大颜色数”设置为 256。然后选择“文件 > 导出为...”,输入以 .tga 结尾的文件名, 并在弹出窗口中选中“RLE 压缩”。对于命令行转换工具,您可以使用 ImageMagick,convert (any image file) -colors 256 -compress RLE icon.tga

可选的标签参数用于在菜单上显示 ASCII 版本或发布信息,而不是任意字符串,因此为了节省空间,不支持 UTF-8,除非您还提供 easyboot/font.sfn。 (UNICODE 字体需要大量存储空间,即使 可缩放屏幕字体 非常高效,也仍然大约有 820K。相比之下, GRUB 的 unicode.pf2 要大得多,大约有 2392K,尽管这两种字体都包含 8x16 和 16x16 位图中的约 55600 个字形。嵌入的 ASCII 字体只有 8x16 位图和 96 个字形。)

所有在menuentry行之后的行都属于该菜单项,除非该行是另一个菜单项行。为方便起见,您可以像在 GRUB 中一样使用块,但这些只是语法糖。花括号被视为空格字符。 如果您愿意,您可以省略它们并使用制表符,就像在 Python 脚本或 Makefile 中一样。

例如

menuentry FreeBSD backup
{
    kernel bsd.old/boot
}

选择分区

partition开头的行选择 GPT 分区。必须以menuentry行开头。

partition (分区唯一 UUID)

此分区将用作启动选项的根文件系统。内核以及模块将从此分区加载,并且根据启动协议,还将传递给内核。指定的分区可能位于与启动磁盘不同的磁盘上,Easyboot 将在启动期间遍历所有 GPT 分区磁盘以找到它。

为方便起见,还会在kernel行中查找分区(见下文)。如果给定的启动命令行包含root=(UUID)root=*=(UUID)字符串,则无需单独的partition行。

当没有明确指定分区时,内核以及模块将从启动分区加载。

指定内核

kernel开头的行说明应启动哪个文件以及使用哪些参数。必须以menuentry行开头。

kernel (内核文件的路径)(可选的启动命令行参数)

该路径必须指向现有文件、可执行内核二进制文件,并且必须是根(或启动)分区上的绝对 UTF-8 路径。如果内核不在分区的根目录中,则目录分隔符始终为/, 即使在 UEFI 系统上也是如此。如果名称包含空格,则必须使用\进行转义。路径后面可能跟着命令行参数,以空格分隔。对于符合 Multiboot2 的内核, 这些命令行参数将在 *启动命令行*(类型 1)标签中传递。它们不会被 Easyboot 更改,也不会被解析,除非搜索分区说明符。

默认情况下,Easyboot 可以启动 ELF64 和 PE32+/COFF 格式的 Multiboot2 兼容内核(在 UEFI 系统上,UEFI 应用程序也是如此)。通常该协议不允许高半内核, 但 Easyboot 稍微违反了协议,但不会破坏正常的非高半内核。如果您想启动任何其他内核,则需要一个内核加载器 插件

注意:与 GRUB 不同,您必须使用特殊命令(如“linux”或“multiboot”)来选择启动协议,而这里只有一个命令,并且协议会在运行时从您的内核自动检测。

加载更多模块

您可以使用以“module”开头的行加载任意文件(初始 ramdisk、内核驱动程序等)以及内核。必须以“menuentry”行开头。请注意,此行可以在每个菜单项中重复多次。 如果启动协议支持 initrd,则第一个“module”行将被视为 initrd。

module (文件路径)(可选模块命令行参数)

该路径必须指向现有文件,并且必须是根(或启动)分区上的绝对 UTF-8 路径。它后面可能跟有空格分隔的命令行参数。如果文件已压缩,并且有解压缩 插件, 则模块将透明地解压缩。有关这些已加载(和未压缩)模块的信息将传递到 *模块*(类型 3)标签中的 Multiboot2 兼容内核。

特殊情况是模块以字节DSDTGUDT0xD00DFEED开头。在这些情况下,文件不会被添加到*模块*标签中,而是会修补 ACPI 表,以便其 DSDT 指针指向此文件的内容。 这样,您可以轻松地用用户提供的 ACPI 表替换有缺陷的 BIOS 的 ACPI 表。

启动画面徽标

如果您放置以bootsplash开头的行,您还可以在选择启动选项时在屏幕中央显示徽标。必须在menuentry行之前。

bootsplash [#(背景颜色)](TGA 文件的路径)

背景颜色是可选的,并且必须采用 HTML 符号,以井号开头,后跟 6 个十六进制数字 RRGGBB。如果第一个参数不是以#开头,则假定为路径参数。

该路径必须指向现有文件,并且必须是启动(而非根)分区上的绝对 UTF-8 路径。图像必须采用运行长度编码、颜色映射 Targa 格式,就像菜单图标一样。 尺寸可以是任何适合屏幕的尺寸。

多核支持

要同时在所有处理器核心上启动内核,请指定 multicore 指令(仅限 64 位内核)。必须在menuentry行之前。

multicore

故障排除

如果遇到任何问题,只需使用easyboot -vv标志运行即可。这将执行验证并在映像创建时详细输出结果。否则,将verbose 3添加到easyboot/menu.cfg 以获取详细的启动时间消息。

如果您在左上角看到带有红色背景的PMBR-ERR字符串,则表示您的 CPU 非常旧并且不支持 64 位长模式,或者引导扇区无法引导加载程序。可能只会在 BIOS 机器上发生, 在 UEFI 或 RaspberryPi 上永远不会发生这种情况。

留言 描述
Booting [X]... 表示选择了启动选项(菜单项索引)X
Loading 'X' (Y bytes)... 正在加载长度为 Y 的文件 X
Parsing kernel... 内核已找到,现在检测其格式
Starting X boot... 表明检测到了X系统的引导加载程序
Starting X kernel... 说明检测到了X系统的内核
Transfering X control to Y 表示 Y 地址处的 X 模式入口点即将被调用

如果您在看到最后一条消息后遇到任何问题,则意味着问题发生在操作系统的启动过程中,而不是 Easyboot 加载程序中,因此您必须查阅给定操作系统的文档以找到答案。 否则,请随时在 gitlab 上打开 issue

Multiboot1

所需插件:grubmb1

Multiboot2

这是最灵活的,通过插件支持多种变体:

  • 带有简化的 Multiboot2 的 ELF64 或 PE32+:无需插件
  • 具有简化的 Multiboot2 和 32 位入口点的 ELF32:elf32
  • a.out(struct exec)带有简化的 Multiboot2 和 32 位入口点:aout
  • 具有 32 位入口点的 GRUB 兼容 Multiboot2:grubmb2

注意区别:简化的 Multiboot2 不需要嵌入标签,支持高半内核,干净的 64 位入口点,其参数根据 Multiboot2、SysV 和 fastcall ABI 传递。

另一方面,与 GRUB 兼容的 Multiboot2 需要嵌入标签,不支持高半部和 64 位内核,入口点始终是 32 位,并且参数仅在 eaxebx 中传递。

Windows

无需插件,但必须设置 Secure Boot

menuentry win {
  kernel EFI/Microsoft/BOOT/BOOTMGRW.EFI
}

Linux

所需插件:linux, ext234

如果内核没有放在启动分区,那么您可以使用命令行指定根分区。

menuentry linux {
  kernel vmlinuz-linux root=PARTUUID=01020304-0506-0708-0a0b0c0d0e0f1011
}

OpenBSD

所需插件:obsdboot, ufs44

menuentry openbsd {
  partition 01020304-0506-0708-0a0b0c0d0e0f1011
  kernel boot
}

警告!如果您正在启动 OpenBSD,请不要使用 elf32 插件!它的 boot 错误地声称是具有 32 位 SysV ABI 入口点的 ELF, 但实际上它有一个 16 位实模式入口。

FreeBSD

所需插件:fbsdboot, ufs2

在传统 BIOS 系统上,指定加载器boot

menuentry freebsd {
  partition 01020304-0506-0708-0a0b0c0d0e0f1011
  kernel boot/boot
}

在 UEFI 机器上,在启动分区上使用loader.efi(无需插件)。

menuentry freebsd {
  kernel boot/loader.efi
}

如果您的根文件系统是 ZFS,则将此文件(BIOS 上的boot、UEFI 上的loader.efi)复制到(indir),并且不要指定根分区。

FreeDOS

所需插件:fdos

将 FreeDOS 的文件移动到 (indir)(FreeDOS 将使用启动分区作为根分区)。

menuentry freedos {
  kernel KERNEL.SYS
}

如果在打印版权和 -InitDisk 后启动停止,则 FreeDOS 内核编译时不支持 FAT32。请下载名称中带有 f32 的其他内核。

ReactOS

所需插件:reactos

menuentry reactos {
  kernel FREELDR.SYS
}

MenuetOS

所需插件:menuet

menuentry menuetos {
  kernel KERNEL.MNT
  module CONFIG.MNT
  module RAMDISK.MNT
}

要关闭自动配置,请在命令行中添加noauto

KolibriOS

所需插件:kolibri

menuentry kolibrios {
  kernel KERNEL.MNT syspath=/rd/1/ launcher_start=1
  module KOLIBRI.IMG
  module DEVICES.DAT
}

该插件也适用于 UEFI 机器,但您也可以在启动分区上使用uefi4kos.efi(无需插件)。

SerenityOS

所需插件:grubmb1

menuentry serenityos {
  kernel boot/Prekernel
  module boot/Kernel
}

Haiku

所需插件:grubmb1, befs

menuentry haiku {
  partition 01020304-0506-0708-0a0b0c0d0e0f1011
  kernel system/packages/haiku_loader-r1~beta4_hrev56578_59-1-x86_64.hpkg
}

在 UEFI 机器上,在启动分区上使用haiku_loader.efi(无需插件)。

OS/Z

menuentry osz {
  kernel ibmpc/core
  module ibmpc/initrd
}

无需插件。