ASRock UEFI не распознает GPT-разделы без CSM

tl;dr

Мой компьютер ASRock не может загрузить мою систему Gentoo Linux, которая находится на единственном диске, отформатированном в GPT. Когда CSM выключен в UEFI, никакие записи загрузки не отображаются, и я постоянно возвращаюсь в UEFI. Когда CSM включен, мой жесткий диск отображается (без разделов), но не может загрузиться (“перезагрузите и выберите правильное устройство для загрузки”), я предполагаю, что система считает диск MBR, а он не таков, и поэтому не может загрузить его, используя устаревший BIOS.

Контекст

Недавно мой загрузчик (grub2) сломался, но ошибка казалась довольно распространенной и, возможно, разрешима путем обновления grub. Теперь, когда я добрался до попытки исправить это, я загрузил живую USB флешку с Linux, смонтировал оригинальную файловую систему, chroot’овал и обновил grub. Все прошло нормально, пока я не попытался выполнить grub-install (это может быть важно): система сказала “EFI переменные не поддерживаются на этом устройстве”. Некоторые исследования предположили, что это может быть проблемой, когда вы загружаете свою живую дистрибутив с BIOS вместо UEFI. После некоторой отладки я в конечном итоге перепрошил свою USB флешку в GPT вместо MBR, но это на самом деле сделало ее не загрузочной (“Ошибка: BIOS/Legacy Boot of UEFI-only Media” по версии Rufus). Тем не менее, она загрузилась, после того как я отключил CSM в UEFI. Затем мне удалось успешно выполнить grub-install и grub-mkconfig.

Теперь, вероятно, самая странная часть заключается в том, что после этого я выключил систему и отключил живую USB флешку. Когда я снова загрузился, все работало отлично. GRUB загрузился нормально, и я смог загрузиться в Gentoo без проблем (так что я действительно исправил свою установку grub). Но затем я решил перезагрузить еще раз и оказался там, где я нахожусь сейчас:

• Когда CSM отключен в UEFI, не отображается ни одна запись загрузки, и я могу только получить доступ к UEFI или к меню загрузки. Я все еще могу загрузить живую USB флешку, когда она подключена, но только когда CSM отключен.
• Когда CSM включен, одна запись загрузки отображается в UEFI, но это только сам диск и никаких разделов. Попытка загрузить диск приводит к ошибке “перезагрузите и выберите правильное устройство для загрузки”.

Мне кажется, что по определенной причине UEFI считает, что мой диск отформатирован в MBR (поэтому он не отображается, когда CSM отключен), но когда он на самом деле пытается загрузить его, используя устаревший BIOS, он не может это сделать, потому что он отформатирован в GPT.

Обновление

После комментариев от @daniel-b и @grawity-u1686 я продолжил исследовать и попробовал несколько дополнительных вещей. Сначала я проверил с помощью efibootmgr, какие записи загрузки уже присутствуют. Действительно, запись grub отсутствовала.

Еще одной вещью, которую я попробовал, было повторное выполнение grub-mkconfig, который в своих логах говорит, что добавляет записи загрузки, но после этого все еще ничего не появилось.

Я решил добавить запись вручную, используя efibootmgr, поэтому я проверил свою раскладку EFI-раздела (смонтированного в /boot):

/boot
├── amd-uc.img
├── config-6.6.21-gentoo(.old)
├── initramfs-6.6.21-gentoo.img
├── intel-uc.img
├── System.map-6.6.21-gentoo(.old)
├── vmlinuz-6.6.21-gentoo(.old)
├── /EFI
│   └── /gentoo
│       └── grubx64.efi
└── /grub
    ├── grub.cfg
    ├── grubenv
    ├── /fonts [...]
    ├── /themes [...]
    └── /x86_64-efi [...]

Мне это кажется немного странным, но в любом случае, я затем выполнил следующую команду efibootmgr:

efibootmgr -c -d /dev/sda -p 1 -L "Grub" -l '\boot\EFI\gentoo\grubx64.efi'

Эта запись теперь отображается в UEFI, но она не может загрузиться (просто возвращается в UEFI, я не нашел никаких сообщений об ошибках). Изменил ли я что-то не так в этой команде?

Дополнительные данные

• Версия UEFI “N3000-NUC P1.30”
• Я пытаюсь загрузить Gentoo Linux
• Живая USB дистрибуция SystemRescue 11.02
• Я подтвердил через GParted, что диск разделен с использованием GPT, и что /dev/sda1 является загрузочным разделом, отформатированным в fat32

Мне кажется, что по какой-то причине UEFI считает, что мой диск отформатирован в MBR (поэтому он не отображается, когда CSM отключен), но когда он на самом деле пытается загрузить его, используя устаревший BIOS, он не может это сделать, потому что он отформатирован в GPT.

Это не так. Разделение GPT и код BIOS для загрузки не исключают друг друга – на самом деле каждый диск с разделами GPT обязан иметь “защитный” MBR, и этот MBR может содержать код устаревшего BIOS, который понимает разделение GPT. (И наоборот, диски с MBR-разделами могут иметь раздел EFI для загрузки UEFI.)

Это означает, что в режиме CSM более-менее любой диск будет отображаться, даже если у него нет кода запуска для устаревших систем (но у него может быть устаревший код загрузки от двух переустановок назад).

Фактическая причина, по которой ваш диск не отображается как загрузимый UEFI, заключается в следующем:

1. Согласно спецификации, внутренние (фиксированные) диски не должны отображаться вообще, поскольку концепция “загрузочного диска” в EFI существует только для съемных дисков – USB-флешек, CD и т.д. – в то время как внутренние диски не должны быть загрузочными сами по себе.

   Вместо загрузки внутреннего диска вы должны загружать ОС из этого диска, через специальные записи загрузки ОС (такие, как те, которые вы добавили с помощью efibootmgr), которые указывают непосредственно на конкретный файл загрузки.

2. Практически большинство прошивок на самом деле не беспокоят различие между “внутренними и съемными” дисками и действительно будут отображать внутренние диски как загрузочные – пока на них есть правильное содержимое.

   Таким образом, ваш диск не отображается, потому что он не имеет загрузчика, установленного по адресу \EFI\boot\bootx64.efi, который является “умолчательным” местоположением для загрузчика EFI. Когда записи загрузки отсутствуют, прошивка не будет сканировать EFI-раздел диска на наличие любого .efi файла – она ищет только этот конкретный файл.

Итак, у вас есть два способа заставить UEFI распознать внутренний диск как загрузочный: а) добавить индивидуальную запись через efibootmgr или б) установить загрузчик (GRUB) по умолчанию в снимаемом пути. Предпочтительнее первое, так как второе может выйти из синхронизации с основной копией, если выполнено вручную.

Эта запись теперь отображается в UEFI, но она не может загрузиться (просто возвращается в UEFI, я не нашел никаких сообщений об ошибках). Изменил ли я что-то не так в этой команде?

Пути загрузочных записей EFI относительны по отношению к корню EFI-раздела – а не к корню файловой системы Linux, так как EFI совершенно не осведомлен о вашей конфигурации монтирования Linux. Таким образом, путь EFI к вашему grubx64.efi будет \EFI\gentoo\grubx64.efi.