systemd-boot

systemd-boot(7)，曾用名 gummiboot （德语里“橡皮筏”的意思），是一款易于配置的 UEFI 引导加载程序。它提供了一个用于选择启动项的文本菜单，以及一个用于配置内核命令行的编辑器。

注意，systemd-boot 只能启动 EFI 可执行程序（例如 Linux 内核 EFI boot stub，UEFI shell，GRUB 或者 Windows Boot Manager）。

支持的文件系统[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 从固件继承了文件系统兼容性（例如至少支持 FAT12，FAT16 和 FAT32），还可以加载 esp/EFI/systemd/drivers/ 目录下的 UEFI 驱动。

安装[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 随 systemd^包包一同安装，其为 base^包元软件包的依赖，因此无需手动安装额外软件包。

安装 UEFI 启动管理器[编辑 | 编辑源代码]

要安装 systemd-boot，首先确保启动方式是 UEFI 模式，可以访问 UEFI 变量。用 efivar --list 命令进行检查，如果没有安装 efivar^包，使用 ls /sys/firmware/efi/efivars （如果目录存在，则表明系统是以 UEFI 模式启动的）。

下面的例子中会用 esp 表示 ESP 挂载点的路径，例如 /efi 或 /boot。这将假设你已经 chroot 到了系统的挂载点下。

使用 bootctl(1) 将 systemd-boot 安装到 ESP：

# bootctl install

这将把 systemd-boot UEFI 启动管理器复制到 ESP，同时为其创建一项 UEFI 启动入口，并将其设置为 UEFI 启动顺序的第一项。

在 x64 UEFI 环境中，/usr/lib/systemd/boot/efi/systemd-bootx64.efi 将被复制到 esp/EFI/systemd/systemd-bootx64.efi 和 esp/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI 。
在 IA32 UEFI 环境中，/usr/lib/systemd/boot/efi/systemd-bootia32.efi 将被复制到 esp/EFI/systemd/systemd-bootia32.efi 和 esp/EFI/BOOT/BOOTIA32.EFI 。

UEFI 启动选项将被命名为“Linux Boot Manager”，根据 UEFI 位数不同，启动选项将指向到 ESP 的 \EFI\systemd\systemd-bootx64.efi 或 \EFI\systemd\systemd-bootia32.efi 位置下。

注意：

在运行 bootctl install 时，systemd-boot 会尝试在 /efi，/boot 和 /boot/efi 目录下寻找 ESP。可以通过 --esp-path=esp 参数指定 esp 目录（详细信息请参考 bootctl(1) § OPTIONS）。
安装 systemd-boot 将覆盖现有的 esp/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI（或是 IA32 UEFI 下的 esp/EFI/BOOT/BOOTIA32.EFI），例如 Microsoft 版本的文件。

要完成安装，请配置 systemd-boot。

通过 XBOOTLDR 安装[编辑 | 编辑源代码]

此页面或章节适合移动到 Partitioning#Discrete partitions。

附注： All partitioning info should be moved to partitioning, to leave only steps relevant to installing systemd-boot if you have such a setup.（在 Talk:Systemd-boot 讨论）

A separate /boot partition of type "Linux extended boot" (XBOOTLDR) can be created to keep the kernel and initramfs separate from the ESP. This is particularly helpful to dual boot with Windows with an existing ESP that is too small.

Prepare an ESP as usual and create another partition for XBOOTLDR on the same physical drive. The XBOOTLDR partition must have a partition type GUID of bc13c2ff-59e6-4262-a352-b275fd6f7172 [1] (ea00 type for gdisk). The size of the XBOOTLDR partition should be large enough to accommodate all of the kernels you are going to install.

注意：

systemd-boot does not do a file system check like it does for the ESP. Hence, it is possible to use any file system that your UEFI implementation can read.
UEFI may skip loading partitions other than the ESP when a "fast boot" mode is enabled. This can lead to systemd-boot failing to find entries on the XBOOTLDR partition; in that case, disable the "fast boot" mode.
The XBOOTLDR partition must be on the same physical disk as the ESP for systemd-boot to recognize it.

During install, mount the ESP to /mnt/efi and the XBOOTLDR partition to /mnt/boot.

Once in chroot, use the command:

# bootctl --esp-path=/efi --boot-path=/boot install

To conclude the installation, configure systemd-boot.

更新 EFI 启动管理器[编辑 | 编辑源代码]

每当 systemd-boot 有新版本时，用户可以选择重新安装启动管理器。该操作可以手动或自动进行，具体方式将在下文中描述。

注意： UEFI 启动管理器是一个独立 EFI 可执行文件，任意版本都可以被用于启动系统（由于 pacman 仅会安装 systemd-boot 安装器而不是 systemd-boot 自身，因此该项不适用于部分升级）。但是，更新版本可能会加入新功能或错误修正，因此建议持续更新 systemd-boot。

警告： 如果你启用了安全启动，你需要在更新引导加载程序后为其签名。请查看下方#为安全启动进行签名一节的相关说明。

手动更新[编辑 | 编辑源代码]

使用bootctl 更新 systemd-boot：

# bootctl update

注意： 与 bootctl install 类似，systemd-boot 会尝试在 /efi，/boot 和 /boot/efi 三个位置下寻找 ESP。可以用 --esp-path=esp 参数指定 esp 位置。

自动更新[编辑 | 编辑源代码]

如果你需要自动更新 systemd-boot，你可以尝试使用 systemd 服务或 Pacman 钩子，下方介绍了这两种方法。

systemd 服务[编辑 | 编辑源代码]

在版本 250 后， systemd^包添加了 systemd-boot-update.service。启用这个服务后将会在下次启动系统之后更新 bootloader。

pacman 钩子[编辑 | 编辑源代码]

软件包 systemd-boot-pacman-hook^AUR 提供了一个 Pacman 钩子，将在每次更新 systemd^包后自动执行。

或者，不安装 systemd-boot-pacman-hook 实现相同功能，在 /etc/pacman.d/hooks/ 目录下手动添加以下文件：

/etc/pacman.d/hooks/95-systemd-boot.hook

[Trigger]
Type = Package
Operation = Upgrade
Target = systemd

[Action]
Description = Gracefully upgrading systemd-boot...
When = PostTransaction
Exec = /usr/bin/systemctl restart systemd-boot-update.service

为安全启动进行签名[编辑 | 编辑源代码]

如果你启用了安全启动，你需要添加一个 Pacman 钩子以在更新后自动为其重新签名：

/etc/pacman.d/hooks/80-secureboot.hook

[Trigger]
Operation = Install
Operation = Upgrade
Type = Path
Target = usr/lib/systemd/boot/efi/systemd-boot*.efi

[Action]
Description = Signing systemd-boot EFI binary for Secure Boot
When = PostTransaction
Exec = /bin/sh -c 'while read -r i; do sbsign --key /path/to/keyfile.key --cert /path/to/certificate.crt "$i"; done;'
Depends = sh
Depends = sbsigntools
NeedsTargets

将 /path/to/keyfile.key 和 /path/to/certificate.crt 替换为你的签名密钥和证书，具体信息可参考 sbsign(1) 。

The created /usr/lib/systemd/boot/efi/systemd-boot*.efi.signed will automatically be picked up by bootctl install or bootctl update. See bootctl(1) § SIGNED .EFI FILES.

As an alternative, use sbctl.

配置[编辑 | 编辑源代码]

提示：修改配置后，可以不带参数执行 bootctl 来确保 systemd-boot 能够正常读取配置内容。

启动选单配置[编辑 | 编辑源代码]

配置文件保存于 esp/loader/loader.conf，具体信息可参考 loader.conf(5) § OPTIONS 。

以下是一个简单的示例：

esp/loader/loader.conf

default  arch.conf
timeout  4
console-mode max
editor   no

提示：

systemd-boot 不支持使用制表符进行缩进，请使用空格进行替代。
default 和 timeout 可在启动选单中修改，变更将覆盖保存到 LoaderEntryDefault 和 LoaderConfigTimeout 这两个 UEFI 变量中。
bootctl set-default "" 和 bootctl set-timeout "" 可分别用于清除覆盖了 default and timeout 选项的 UEFI 变量。
如果你设置了 timeout 0，可以通过按下空格键来访问启动菜单。
基本配置文件示例位于 /usr/share/systemd/bootctl/loader.conf。
如果在选择启动项页面时菜单显示异常或分辨率不对，可以尝试将 console-mode 设置为 auto（启发式选择最佳分辨率），keep（保持固件提供的分辨率）或 2（尝试使用第一个非 UEFI 标准的分辨率）。

记住上一次的启动项[编辑 | 编辑源代码]

从 systemd 251 版本开始，可以将默认启动项设为 @saved 来记住上次使用的启动项。该选项对 Windows 双系统或 Windows 更新自动启动到了 Linux 的情况非常有用。

esp/loader/loader.conf

default @saved
...

更多信息请参考 loader.conf(5)。

增加启动选项[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 会在 esp/loader/entries/*.conf 中查找启动选项，如果使用了 XBOOTLDR，那同时也会查找 boot/loader/entries/*.conf 。注意，esp 下的启动项只能调用 esp 下的文件（例如内核，initramfs，映像等），boot 下的启动项也一样只能调用 boot 下的文件。

注意： 启用安全启动后，内嵌 .cmdline 的统一内核映像（UKI）将忽略所有传入的命令行选项（无论是使用 options 传入启动选项还是交互式传入的）。当未启用安全启动时，通过命令行传入的选项会覆盖掉 .cmdline 内置的选项。

以下为从卷启动 Arch 的启动选项文件示例，其中卷的 UUID 为 xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx：

esp/loader/entries/arch.conf

title   Arch Linux
linux   /vmlinuz-linux
initrd  /initramfs-linux.img
options root=UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx rw

esp/loader/entries/arch-fallback.conf

title   Arch Linux (fallback initramfs)
linux   /vmlinuz-linux
initrd  /initramfs-linux-fallback.img
options root=UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx rw

所有配置选项可参考引导加载器规范。

systemd-boot 会在启动时自动搜索位于 /EFI/Microsoft/Boot/Bootmgfw.efi 的 Windows Boot Manager，固件中的 Apple macOS Boot Manager，/shellx64.efi（UEFI shell）和 /EFI/BOOT/bootx64.efi（EFI Default Loader），同时也会在 /EFI/Linux/ 内查找内核文件。在检测到后，会自动生成名称分别为 auto-windows，auto-osx，auto-efi-shell 和 auto-efi-default 的启动选项，因此这些选项不需要手动配置引导器。但和 rEFInd 不同，不会为其它 EFI 应用程序创建启动选项，所以这些还需要进行进一步设置。

提示：

可以用 bootctl list 列出所有可用启动选项。
启动选项配置示例位于 /usr/share/systemd/bootctl/arch.conf 。
适用于如 LVM，LUKS，dm-crypt 或 Btrfs 的内核参数可在对应的页面中获取。

注意： 如果使用了外置微码 initramfs 映像（如使用了 Booster 作为 initramfs 生成器），那么必须在单独的 initrd 中指定 /boot/amd-ucode.img 或/boot/intel-ucode.img，并将其放置到主 initramfs 之前的首位。

UEFI Shells 或其他 EFI 应用程序[编辑 | 编辑源代码]

如果你通过 edk2-shell^包安装了 UEFI shell，那么在对应 EFI 文件放置到了 esp/shellx64.efi 的情况下 systemd-boot 会自动检测到并为其创建新启动选项。要启用自动检测，可以在安装软件包后执行如下命令：

# cp /usr/share/edk2-shell/x64/Shell.efi /boot/shellx64.efi

另外如果你安装了其他 EFI 应用程序到 ESP，也可以像这样进行加载：

注意： efi 参数的文件路径是相对于你的 EFI 系统分区的。如果你的 EFI 系统分区挂载到了 /boot，且你的 EFI 二进制文件位于 /boot/EFI/xx.efi 和 /boot/yy.efi，那么你需要指定对应参数分别为 efi /EFI/xx.efi 和 efi /yy.efi。

esp/loader/entries/fwupd.conf

title  Firmware updater
efi     /EFI/tools/fwupdx64.efi

esp/loader/entries/gdisk.conf

title  GPT fdisk (gdisk)
efi     /EFI/tools/gdisk_x64.efi

Memtest86+[编辑 | 编辑源代码]

首先需要安装 memtest86+-efi^包。如果使用了安全启动，需要同时对 EFI 二进制文件进行签名。

esp/loader/entries/memtest.conf

title Memtest86+
efi /memtest86+/memtest.efi

网络引导[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 可以串联加载网络引导。下载 ipxe-arch.efi EFI 二进制文件和签名，验证并将其放置到如 esp/EFI/arch_netboot/arch_netboot.efi 的位置下：

esp/loader/entries/arch_netboot.conf

title Arch Linux Netboot
efi /EFI/arch_netboot/arch_netboot.efi

GRUB[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 可以串联加载 GRUB。grubx64.efi 二进制文件的位置与安装 GRUB 到 ESP 时使用的 --bootloader-id= 参数一致。

esp/loader/entries/grub.conf

title GRUB
efi /EFI/GRUB/grubx64.efi

从其它硬盘启动[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 不能从它启动的 ESP 或 XBOOTLDR 分区所在硬盘外的分区中启动 EFI 二进制文件，但可以引导其它 UEFI shell 进行这一操作。

首先，按照上面的步骤安装 edk2-shell^包。接着，在 UEFI shell 环境下，使用 map 命令获取带有对应 PARTUUID 的分区的 FS alias（例如 HD0a66666a2、HD0b、FS1 或 BLK7）并记录下来。

下一步，使用 exit 命令启动回到 LInux 环境，然后创建一条新启动选项来通过 UEFI shell 启动目标 EFI 应用：

esp/loader/entries/windows.conf

title   Windows
efi     /shellx64.efi
options -nointerrupt -nomap -noversion HD0b:EFI\Microsoft\Boot\Bootmgfw.efi

确保 efi 路径和复制到 esp 路径下的 shellx64.efi 位置一致。顺带一提，可以将 shellx64.efi EFI 文件移动到其它位置来防止 systemd-boot 自动创建启动选项。

将 HD0b 替换为之前记录的 FS alias。

-nointerrupt 选项可以避免通过 Ctrl+c 选项终端目标 EFI 程序允许。
-nomap -noversion 选项会隐藏掉默认 UEFI shell 欢迎信息。
如需让 UEFI shell 在目标 EFI 程序退出后（如出现错误等原因）自动回到启动引导器，可以添加 -exit 选项。
如果 UEFI shell 还会出现无用输出，可以添加 -noconsoleout 选项。

启动到 UEFI 固件设置[编辑 | 编辑源代码]

如果你设备的固件支持从操作系统重启到固件设置，那 systemd-boot 会自动检测到并添加启动到 UEFI 固件设置的选项。

对休眠的支持[编辑 | 编辑源代码]

参阅挂起与休眠。

为内核参数编辑器加上密码保护[编辑 | 编辑源代码]

你也可以安装 systemd-boot-password^AUR，它支持 password 基本配置选项。使用 sbpctl generate 可以为该选项生成值。

使用如下命令安装 systemd-boot-password：

# sbpctl install esp

启用编辑器后，系统会提示你输入密码，然后才能编辑内核参数。

小提示[编辑 | 编辑源代码]

启动选单中的按键操作[编辑 | 编辑源代码]

在启动选单中，你可以使用 t 和 T 调整超时时间，使用 e 编辑当前启动项的内核参数。按下 h 可以看到一个简略的快捷键列表，完整的启动选单内可用快捷键列表可参考 systemd-boot(7) § KEY BINDINGS 。

选择下一次启动选项[编辑 | 编辑源代码]

启动管理器与 systemctl 命令集成，允许你选择重启后的启动选项。举个例子，假设你构建了一个自定义内核，并创建了一个启动项文件 esp/loader/entries/arch-custom.conf 来启动它，只需执行：

$ systemctl reboot --boot-loader-entry=arch-custom.conf

然后系统就会重启到对应的启动项，同时系统后续启动将保留现有设定不变。所有可用启动项清单可通过 --boot-loader-entry=help 选项查看。

可以通过以下命令直接启动到主板固件：

$ systemctl reboot --firmware-setup

统一内核映像[编辑 | 编辑源代码]

Unified kernel images (UKIs) in esp/EFI/Linux/ are automatically sourced by systemd-boot, and do not need an entry in esp/loader/entries. (Note that unified kernel images must have a .efi extension to be identified by systemd-boot.)

提示：Files in esp/loader/entries/ will be booted first if no default is set in esp/loader/loader.conf. Remove those entries, or set the default with the full file name, i.e. default arch-linux.efi

Grml on ESP[编辑 | 编辑源代码]

注意： The following instructions are not exclusive to Grml. With slight adjustments, installing other software (e.g., SystemRescueCD) is possible.

提示：A PKGBUILD is available: grml-systemd-boot^AUR.

Grml is a small live system with a collection of software for system administration and rescue.

In order to install Grml on the ESP, we only need to copy the kernel vmlinuz, the initramfs initrd.img, and the squashed image grml64-small.squashfs from the iso file to the ESP. To do so, first download grml64-small.iso and mount the file (the mountpoint is henceforth denoted mnt); the kernel and initramfs are located in mnt/boot/grml64small/, and the squashed image resides in mnt/live/grml64-small/.

Next, create a directory for Grml in your ESP,

# mkdir -p esp/grml

and copy the above-mentioned files in there:

# cp mnt/boot/grml64small/vmlinuz esp/grml
# cp mnt/boot/grml64small/initrd.img esp/grml
# cp mnt/live/grml64-small/grml64-small.squashfs esp/grml

In the last step, create an entry for the systemd-boot loader: In esp/loader/entries create a grml.conf file with the following content:

esp/loader/entries/grml.conf

title   Grml Live Linux
linux   /grml/vmlinuz
initrd  /grml/initrd.img
options apm=power-off boot=live live-media-path=/grml/ nomce net.ifnames=0

For an overview of the available boot options, consult the cheatcode for Grml.

Archiso on ESP[编辑 | 编辑源代码]

提示：A PKGBUILD is available: archiso-systemd-boot^AUR.

As with Grml it is possible to use the Arch Linux ISO. To do this we need to copy the kernel vmlinuz-linux, the initramfs initramfs-linux.img, and the squashfs image airootfs.sfs from the ISO file to the EFI system partition.

First download archlinux-YYYY.MM.DD-x86_64.iso.

Next, create a directory for archiso in your ESP:

# mkdir -p esp/EFI/archiso

Extract the contents of the arch directory in there:

# bsdtar -v -x --no-same-permissions --strip-components 1 -f archlinux-YYYY.MM.DD-x86_64.iso -C esp/EFI/archiso arch

In the last step, create a boot entry for the systemd-boot loader: In esp/loader/entries create a arch-rescue.conf file with the following content:

esp/loader/entries/arch-rescue.conf

title   Arch Linux (rescue system)
linux   /EFI/archiso/vmlinuz-linux
initrd  /EFI/archiso/initramfs-linux.img
options archisobasedir=/EFI/archiso archisosearchfilename=/EFI/archiso/vmlinuz-linux

For an overview of the available boot options, consult the README.bootparams for mkinitcpio-archiso.

在 BIOS 系统上使用 systemd-boot[编辑 | 编辑源代码]

If you need a bootloader for BIOS systems that follows The Boot Loader Specification, then systemd-boot can be pressed into service on BIOS systems. The Clover boot loader supports booting from BIOS systems and provides a emulated UEFI environment.

排除问题[编辑 | 编辑源代码]

systemd-boot 无法显示我的启动项[编辑 | 编辑源代码]

该问题可能是由配置文件问题（如内核路径错误）导致的。可以执行以下命令进行检查：

# bootctl

在传统启动（BIOS 模式）下安装[编辑 | 编辑源代码]

注意： 不建议进行该操作!

如果你以 BIOS 模式启动电脑，你还是可以正常安装 systemd-boot，但需要在安装后手动向你的固件提供如何启动 systemd-boot EFI 文件的相关信息,为此你需要下列工具之一：

一个 UEFI Shell
你的 UEFI 固件设置中提供了更改启动选项的选项.
如果 UEFI 没有其它启动项，某些固件会直接使用 esp/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI 。

满足条件后，进入你的 UEFI Shell 或是 UEFI 固件设置，修改你的默认 EFI 启动加载器为 esp/EFI/systemd/systemd-bootx64.efi 。

注意： 在某些 Dell Latitude 计算机上，UEFI 固件设置界面提供了设置 UEFI 启动所需的工具,而 EFI Shell 无法修改那些设置.

通过 efibootmgr 手动添加启动选项[编辑 | 编辑源代码]

如果运行bootctl install 命令失败,你可以通过 efibootmgr^包手动增加选项:

# efibootmgr --create --disk /dev/sdX --part Y --loader '\EFI\systemd\systemd-bootx64.efi' --label "Linux Boot Manager" --unicode

用 EFI 系统分区的设备名称替换 /dev/sdXY 。

在 Windows 上通过 bcdedit 添加启动选项[编辑 | 编辑源代码]

If for any reason you need to create an UEFI boot entry from Windows, you can use the following commands from an Administrator prompt:

> bcdedit /copy {bootmgr} /d "Linux Boot Manager"
> bcdedit /set {guid} path \EFI\systemd\systemd-bootx64.efi

Replace guid with the id returned by the first command. You can also set it as the default entry using

> bcdedit /default {guid}

在 Windows 升级后看不到启动菜单[编辑 | 编辑源代码]

参阅 UEFI#Windows 改变了启动次序。

添加 Windows BitLocker TPM 解锁支持[编辑 | 编辑源代码]

在 loader.conf 中添加以下内容以阻止 BitLocker 请求恢复密钥：

esp/loader/loader.conf

reboot-for-bitlocker yes

这一步会设定 BootNext UEFI 变量，从而无需使 BitLocker 请求恢复密钥就能加载 Windows Boot Manager。该操作只需进行一次，且 systemd-boot 仍是默认引导加载程序。如果已自动检测到 Windows，则无需将其指定为条目。

注意，这是实验性功能，使用前请查阅 loader.conf(5)。

参阅[编辑 | 编辑源代码]