多操作系统安装与引导原理(Windows、Deepin)

注意：
搞清楚每个操作系统的安装位置。操作系统使用的 bootloader 是什么，安装在哪。
一 系统引导原理
1 概述
BIOS：
BIOS（上电自检）–>
MBR 的主引导程序（bootloader 自身的一小部分）–>
启动引导程序 bootloader（Grub/Bootmgr。bootloader 的其他部分，安装到磁盘上的可用空间中。这段可用空间位于常规 MBR 末尾和第一个分区的起始位置之间。）–>
OS
UEFI：
UEFI（上电自检）–>
ESP 分区即启动项存放位置分区（EFI/BOOT/一大堆 efi 后缀名的文件）–>
启动引导程序 bootloader（Grub/Bootmgr）->
OS
2 详解
Windows（BIOS + MBR）:
上电 –> Legacy BIOS –> MBR –> DPT –> PBR –> Bootmgr/NTLDR –> BCD/boot.ini –> Winload.exe –> 内核加载 –> Windows
Windows（UEFI + GPT）:
上电 –> UEFI –> GPT 分区表 –> EFI 分区（ESP）–> \efi\Microsoft\boot\bootmgfw.efi –> efi\Microsoft\BCD→\Windows\system32\winload.efi
3 补充
两种引导方法：UEFI、BIOS（BIOS + MBR 或 UEFI + GPT）。
UEFI、BIOS 两种完全不一样。
作为 bootloader 的 Grub 可以直接引导 Windows，但是作为 bootloader 的 Bootmgr 无法直接引导 Linux，需要用 EasyBCD 来设置添加 Linux 的启动项。
一块硬盘进行高级格式化（逻辑分区），方便管理。（低级格式化为分磁道扇区）。主流分区机制为 MBR、GPT 两种。分区个数取决于分区表所能存储的描述磁盘分区的情况。
UEFI 引导中：ESP 分区，Windows 下想访问 ESP 分区需用分区工具给它分配盘符并取消隐藏；而 Linux 则直接将这个分区挂载到 /boot/efi。
GPT：一个较新的分区机制，解决了 MBR 很多缺点。向后兼容 MBR，必须在 UEFI 硬件上使用，必须为 64 位系统，Mac、Linux 都支持 GPT 分区格式。
MBR：最多 4 个主分区，或者 3 个主分区加 1 个扩展分区，扩展分区中的逻辑分区可分多个。由磁盘操作系统对硬盘进行初始化时产生的。

传统 BIOS 引导 Windows 操作系统时，是通过一个活动的主分区下的 bootmgr（启动管理器）文件导入根目录下 boot 文件夹里的 BCD（启动设置数据）文件，然后 BCD 文件根据自身的配置内容加载系统启动文件 winload.exe（位置：根目录 \Windows\system32\winload.exe）来启动系统。一个 BCD 文件可以加载多个系统启动文件从而实现引导多个系统的启动。
二 Windows 与 Deepin 双系统安装
Deepin 官方文档：文档
安装教程 1 不需要设置引导：文档
安装教程 2 需设置引导：文档
注意：
安装 Linux 时会选择 Grub 安装位置。往 MBR 上装，往 Linux 系统所在的分区的第一个扇区里装。本文是前者，一般前者不会出问题。
一般先安装 Windows，后装 Linux，安装 Linux 会自动配置好引导，反过来 Windows 比较霸道会覆盖掉 Linux 的引导。
Grub 开机启动管理软件更加方便进行多操作系统引导。
可用 EasyBCD 备份好引导文件。
可以用 Grub 引导；或用 BOOTMGR 引导。
安装过程：Wubi 安装最简单稳妥；U 盘安装；不用 U 盘安装。
U 盘安装（用 Grub 引导）：Windows 下准备好划分出一定的磁盘空间；用 UltraISO 解压出其中的 deepin-boot-maker.exe，用它来制作 U 盘映像；设置 BIOS 启动顺序等其他配置；安装 Linux 后重启；进入 Windows 用 EasyBCD 配置好引导问题（如果无法进入 Linux 的话需此步）。
不用 U 盘（用 BOOTMGR 引导）：（参见安装教程 2）Windows 下准备好划分出一定的磁盘空间；用 EasyBCD 配置好引导问题；重启电脑，就可以找到新添加的 NeoGrub 启动项，选中它启动 live 版本 deepin 安装。
Wubi 安装：不需要考虑引导，如支持 Wubi 安装。如同 Windows 操作系统里的其他软件一样安装卸载 Linux。
补充：用 U 盘安装后，改为用 BOOTMGR 引导。启动引导设置、用 BOOTMGR 引导参考文章
进入 windows，可以设置当前引导为 Bootmgr（已经是的不用），也就是主引导记录 MBR 设置为：Windows NT 6.x MBR，分区引导记录为：BOOTMGR 引导程序，通过用 EasyBCD 和 BOOTICE 都可以。
使用 EasyBCD，添加 Linux 启动项。
补充：卸载 Linux。
用 U 盘安装，下次不想使用 Linux 前，用 PE 恢复 MBR 引导（如第三点）或用 EasyUEFI 删除其启动项（前 BIOS + MBR，后 UEFI + GPT 情况），然后进 Windows 删除其分区。参考：Windows 下卸载
三 引导修复及卸载问题
参考博文
启动引导设置、用 BOOTMGR 引导参考文章
1 概述
Linux 引导出问题：用 Linux 的 U 盘挂载上 Linux 所在分区，安装 Grub（会自动配置好 Windows 的启动项）；
Windows 引导出问题或两个都出问题：（用 Grub 引导的方式）用 PE 先修复 MBR，后安装 Grub，和配置 Grub 中的 Windows 引导。
2 具体实践
1.U 盘 PE 恢复 MBR 引导：
使用 U 启动盘（老毛桃 PE）进入 PE，用 NTBOOTautofix 修复 MBR；然后用 DiskGenius，选择 C 盘，分区 > 激活当前分区 > 保存更改。
删除 Linux 导致 windows 进入不了，也可以使用此方法。
2.U 盘 Linux 系统挂载安装 Grub：
# 创建挂载目录
sudo mkdir -p /mnt/temp
# 挂载分区
mount /dev/sda5 /mnt/temp
# 重装 Grub
grub2-install --root-directory=/mnt/temp /dev/sda
# 使生效
sudo apt-get update
3.使用 grub rescue 模式来重装 Grub 恢复引导：
# 查看各分区文件系统类型，确定哪个是 Deepin 系统安装位置，文件系统为 ext。
ls
ls (hdx,msdosy) # x，y 为数字，参见 ls 命令后显示的分区情况。
# 如果之前安装 Linux 时没有分 /boot 分区：
ls (hdx,msdosy)/boot/grub
set root=(hdx,msdosy)
set prefix=(hdx,msdosy)/boot/grub
insmod normal
normal
# 如果之前安装 Linux 时分出了 /boot 分区：
ls (hdx,msdosy)/grub
set root=(hdx,msdosy)
set prefix=(hdx,msdosy)/grub
insmod normal
normal
# 回车进入 Linux，命令行输入命令：
sudo update-grub
sudo grub-install /dev/sda
4.Grub 中添加操作系统启动项：
多操作系统添加启动项前，可先备份 grub.cfg，要想办法搞清楚每个系统安装位置，可在 Linux 下查看；UUID 查看命令 sudo blkid。
可编辑的 Grub 2 配置文件主要包括 /etc/default/grub、和 /etc/grub.d/ 下的各文件。
自定义菜单项一般存放在 /etc/grub.d/40_custom 文件中。编辑完运行 update-grub 命令。
构建 menuentry 中的主要项:
menuentry "显示的操作系统名" {
insmod part_msdos
insmod ntfs # 文件系统类型。
set root='hd0,msdos1' # hd0 为第几块硬盘，1 为第几个分区。
search --no-floppy --fs-uuid --set=root 7E58BCF758BCAF71 # 磁盘用 UUID 来标记，更精确。
chainloader +1
}
grub.cfg 中的模板：
menuentry 'Deepin 15.7 GNU/Linux' --class deepin --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-simple-f179bdda-0718-4b4c-8408-4b06f5483456' {
load_video
insmod gzio
if [ x$grub_platform = xxen ]; then insmod xzio; insmod lzopio; fi
insmod part_msdos
insmod ext2
set root='hd0,msdos3'
if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos3 --hint-efi=hd0,msdos3 --hint-baremetal=ahci0,msdos3 f179bdda-0718-4b4c-8408-4b06f5483456
else
search --no-floppy --fs-uuid --set=root f179bdda-0718-4b4c-8408-4b06f5483456
fi
linux /boot/vmlinuz-4.15.0-29deepin-generic root=UUID=f179bdda-0718-4b4c-8408-4b06f5483456 ro splash quiet
initrd /boot/initrd.img-4.15.0-29deepin-generic
}
menuentry 'Windows 10 (on /dev/sda1)' --class windows --class os $menuentry_id_option 'osprober-chain-7E58BCF758BCAF71' {
insmod part_msdos
insmod ntfs
set root='hd0,msdos1'
if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos1 --hint-efi=hd0,msdos1 --hint-baremetal=ahci0,msdos1 7E58BCF758BCAF71
else
search --no-floppy --fs-uuid --set=root 7E58BCF758BCAF71
fi
parttool ${root} hidden-
drivemap -s (hd0) ${root}
chainloader +1
}
四 小结
BIOS + MBR 模式。
搞清楚 MBR 的开机管理程序（boot loader）是 Grub 还是 BOOTMGR；谁调用谁进入第二个操作系统。
开机管理程序是谁，就在谁添加另一个被调用的启动项（是 Grub，会自动设置好；是 BOOTMGR，需要手动进 Win 添加 Linux 启动项）。
搞清楚哪个操作系统没法启动，然后修复，详情见第三部分。
五 补充：安装多个 Linux 操作系统
参考文档
Windows 下安装第二个操作系统 Linux 时，会选择 Grub 安装位置。往 MBR 上装，往 Linux 系统所在的分区的第一个扇区里装。一般安装在 MBR。
MBR 是各个系统的必争之地，尤其是 Windows 一旦重装, MBR 记录就被覆盖, GRUB 也会不见。先后安装两个 Linux，其 Grub 都往 MBR 上修改指向自己，留下的只会是后来者。Grub 会自动识别配置引导。