乘着Tianocore的风，让BIOS老机器跑上UEFI（一）：制作启动盘

自从Intel第二代酷睿处理器推出的年份开始，UEFI日渐成为电脑固件的主流。起初的电脑还附带CSM模式，以兼容BIOS的MBR启动。但现在UEFI已经完全取代了BIOS，成为绝对标准，乃至Windows 11也不再提供MBR启动了。

对于不具备UEFI的旧电脑，通常MBR足以胜任大部分主流操作系统的启动——Windows 10和Linux发行版仍然支持MBR。在我的ThinkPad X200中，以MBR启动的Arch Linux足以让这台2009年诞生的老本继续焕发风采。

但是，玩技术的我绝对不止于此，一心也想让旧电脑，尤其是保留正宗血统的旧款ThinkPad（如：X200、T500、R400、X201 Tablet）吃上UEFI。如此优秀的产品，无法使用新技术，实在是可惜——毕竟自从X230开始，ThinkPad就不再有祖传血统了。

所幸我遇上了Tianocore，它是DUET的一种适配。在BIOS仍为主流的时代，开发人员使用DUET来开发UEFI固件及软件。那么对于旧电脑，自然也能理所当然地借助它来模拟出UEFI环境。黑苹果必备的Clover启动器，也可以通过MBR方式运行，它就使用DUET来提供支持。

这篇教程将分享如何制作一个Tianocore启动盘。

从以下地址下载Tianocore的预编译版本，开箱即用：

https://gitlab.com/tianocore_uefi_duet_builds/tianocore_uefi_duet_installer/-/archive/master/tianocore_uefi_duet_installer-master.zip

注意：现在GitLab要求先登录才能下载。

下载完成后解压：

接下来插入U盘。首先确认U盘的设备路径，例如在笔者的电脑里是/dev/sdb（我只有一块硬盘）。

然后即将使用fdisk，对U盘重新分区，注意一旦重新分区，则数据将全部丢失，请提前做好备份！

启动后，将进入fdisk的命令提示符。

提示符后输入小写字母o，回车。

提示符后输入命令n，开始创建分区。

首先会询问创建分区的类型，输入p，表示主分区。

然后询问分区编号。现在创建的是第一个分区，可直接回车采用默认值1。

接着是分区起始位置，以扇区为单位。第一个分区从2048开始（不同设备可能不同），回车保持默认值。

最后是指定分区结束位置，以扇区为单位。这里只分一个区，所以保持默认值，也就是允许的最大值。

用w命令保存并退出。

和Windows不同，启动分区无需激活，因为Tianocore的引导程序工作逻辑特殊，它不认活动分区，而是只认写了Tianocore引导扇区的第一个分区。

如果已经是MBR分区表，也可以不重建分区表，从而保留你的数据。前提是你的第一个分区必须是FAT32格式的主分区，且可能仍需要格式化才能使用。

Tianocore的引导程序只支持FAT12/FAT16/FAT32文件系统，这里只建议选择FAT32。

使用mkfs.vfat格式化我们刚刚创建的分区。这里需要指定-h参数，让格式化工具写入指定大小的隐藏扇区，隐藏扇区大小是该分区的起始位置（start LBA）。

格式化完毕后，我们先将Tianocore的引导扇区写入分区头部。

接下来，再将引导程序写入MBR中。

MBR为512字节，其中前446字节是引导程序，因此下方的bs参数不能省略，否则分区表也会被破坏掉。

上述工作全部完成后，还差最后一步：把启动器复制到U盘中。

启动器位于Efildr子目录中，分为EDK和UDK两个版本。我们采用后者，它支持AHCI磁盘，而前者只支持旧版的IDE磁盘（兼容模式）。

到这里，Tianocore的引导盘就做好了。

Tianocore会自动识别电脑上的ESP分区，也就是标记为ef (EFI (FAT-12/16/32))的分区。识别之后，就会立即引导默认的引导程序，即EFI/BOOT/BOOTX64.EFI。需要注意的是，即使磁盘分区表是MBR，它也会识别。

结合ESP分区的FAT32格式，运用上述性质，我们完全可以使用单个ESP分区，写入引导扇区并放置启动器EFILDR20，同时再把EFI引导程序和相关文件一并放进来。这样免去了单独创建ESP分区的麻烦。

具体操作步骤和上一章“安装步骤”相同，只是多了以下步骤。其中“修改分区参数”放在“建立分区”之中完成。

在fdisk中，用t命令，设定分区类型。回车之后，首先指定要修改的分区编号（如果只有一个分区，则会自动选择）

然后指定分区类型编号，ESP分区对应ef。回车之后设定完成。

最后，保存分区表，输入w保存并退出：

KDE等桌面环境是不会自动提示你挂载ESP分区的，只能手动挂载。

笔者的ESP分区仍为/dev/sdb1，假设挂载到/mnt目录下：

然后回到Tianocore的下载目录中，复制启动器文件：

同时，你可以直接把你喜欢的UEFI引导程序复制进来，但要注意复制文件需要root权限。

复制完成后，卸载分区，拔出U盘：

启动盘完成后，找台旧电脑，插入U盘，以USB-HDD模式启动。不久之后，Tianocore的Logo界面就会出现在屏幕上，随后自动打开DUET界面，样子就是你似曾相识的BIOS配置界面。

如果存在EFI/BOOT/BOOTx64.EFI，则Tianocore会自动引导，体验就和真正的UEFI环境一样。

目前启动盘在我的ThinkPad R400上测试通过，可以愉快使用，成功引导另一张U盘里的Ventoy EFI启动器，并借助后者顺利启动了UEFI版的微PE镜像。

痛快地玩起来吧！

下载下来的Tianocore安装文件中也附带有教程，但不足以参考，请以笔者的教程为准。

官方教程有一步是要编译Linux_Source下的文件，运行编译好的一个程序来生成并写入MBR。但由于程序编写于2010年代初，且偏偏加入了-Werror参数，现在的GCC 11.2会频频报错，除非修改Makefile（例如，CFLAGS去掉-Werror，CPPFLAGS加上-fpermissive）。加之，即使编译成功，该程序也不能把MBR写到U盘里，会提示无法识别。“生成”的MBR实际上是把已有的MBR文件复制一份罢了。

倒不如，直接用dd命令来写入MBR。

有的电脑无法运行Tianocore。比如我手上的X200，会卡在Welcome to EFI world!这个界面里，无法继续。但R400则一切正常。制作好启动盘后务必先测试。

Tianocore DUET的设置程序允许直接在“Boot Maintenance Options”中修改参数，例如新增启动菜单项。但由于该项目主要用于开发，它目前是无法保存设置的，重启之后就会自动还原。

幸而，DUET会默认引导ESP分区中的EFI/BOOT/BOOTx64.EFI，所以只要操作系统的启动器采用这个名字，就无需再做额外的设置。

其实，我本来可以不必这么折腾。在我的ThinkPad X200与R400上，我只使用Arch Linux单系统，使用官方BIOS与coreboot进行MBR启动的体验不输UEFI，还简便得多。

那么，为什么要折腾？一是情怀，不甘心让设计精良的老款经典小黑落后于时代；二是好玩，喜欢探索技术的感觉，尤其是攻坚克难解决一个个技术问题的成就感。

目前我依然使用MBR启动Arch Linux，不使用Tianocore来安装UEFI版的系统。但是，对于有在MBR机器使用UEFI这一需求的朋友，不管是玩玩技术还是刚需，我都希望这篇文章能给大家一些不一样的启发。

下一篇，我会更进一步，直接将Tianocore安装在硬盘上，打造几乎无缝的“MBR上的UEFI”体验。