Arch Linux - ブートローダ

systemd は Arch Linux の基本パッケージに含まれているので、別途必要なパッケージはありません。

まずは、ブートローダの efi ファイルや、設定ファイルなどを、EFI システムパーティションにインストールする必要があります。
systemd に含まれる bootctl コマンドを使います。

# bootctl --esp-path=/boot install

コマンドを実行すると、指定したパスに、*.efi などが作成されます。
/boot/loader/ ディレクトリには、systemd-boot の設定ファイルなどが置かれます。

--esp-path を省略した場合は、/efi, /boot, /boot/efi の順で、存在するディレクトリが使われます。

また、インストールすると、デフォルトの EFI ブートが systemd-boot に設定されるので、次回起動時には、systemd-boot がブートローダとして実行されます。

systemd-boot が更新された場合は、インストールしたファイル (*.efi) も更新する必要があります。
基本的には、systemd パッケージが更新された時に行ってください。

ブートローダ自体はスタンドアローンのため、更新せずにそのまま使うことも出来ますが、出来るだけ最新の状態にした方が良いでしょう。

以下のコマンドで、手動で更新できます。
更新先のパスは、--esp-path オプションで指定できます。

# bootctl update

loader.conf

/boot/loader/loader.conf のファイルで、ローダ自体（主にメニュー画面）の設定を行うことができます。
何も設定しなくても動作はしますが、以下のように記述してください。

default arch
timeout 3
console-mode max
editor no

行頭が # でコメント。
タブ文字は使わないでください。

default	デフォルトで起動する項目。 /boot/loader/entries/ 内の設定ファイルを指定します。拡張子は指定しなくても可。
timeout	キー操作を行わずに指定秒数が経過すると、デフォルト項目を起動します。 デフォルトで無効 (0)。
console-mode	画面モード。 0: 80 x 25 1: 80 x 50 2〜: ファームウェアによって提供されている非標準モード auto: 自動 max: 一番高い解像度 keep (default): ファームウェアが選択したモードを維持
editor	カーネルパラメータの編集を可能にするか。yes or no (default = yes) init=/bin/bash を指定すると、root パスワードなしに root 権限を取得できてしまうので、no を設定するのが推奨されています。

Boot Loader Specification

ブートする各項目ごとに、設定ファイルを作成する必要があります。
/boot/loader/entries/ ディレクトリ内に、「任意のファイル名＋ .conf」で作成します。
Arch Linux 用の項目を作るなら、arch.conf などとしておきます。

※ Linux カーネルに関しては、自動でメニュー項目が作成されることはないので、手動でファイルを作成する必要があります。

# nano /boot/loader/entries/arch.conf

title   Arch Linux
linux   /vmlinuz-linux
#initrd  /intel-ucode.img
#initrd  /amd-ucode.img
initrd  /initramfs-linux.img
options root=/dev/sda2 rw quiet

root=/dev/sda2 の部分は、自分のディスクの状態に合わせて、書き換えてください。
起動したい Linux がインストールされているパーティションを指定します。

• 各１行に、「項目名」「区切りの空白」「値（空白含む）」を指定します。
• タブ文字は使わないでください。
• EFI システムパーティション内にあるファイルを指定する場合は、先頭に / を付けて、相対パスで指定します。

title	メニューに表示される項目の名前。必須です。
version	title が同じで、異なるバージョンのカーネルを起動したい場合は、バージョン数値などを指定します。
linux	Linux カーネルのプログラムのパス。 Arch Linux の場合は、/vmlinuz-linux。
initrd	Linux カーネルのブート時に使われるイメージ。 Arch Linux の場合は、/initramfs-linux.img 。 マイクロコードを更新する場合は、そのファイルを、カーネルよりも前に指定してください。
options	EFI プログラムに渡すオプション、または、カーネルパラメータ。 Linux の場合は、root= で、起動したい Linux がインストールされている、パーティションのパス（または UUID など）を指定します。 rw は、読み書きが可能という意味です。 quiet は、起動中のメッセージを抑制します。これを削除すると、システムログに出力されるのと同じメッセージが表示されます。

root= でパーティションを指定する際、root=UUID=... と記述すると UUID、root=PARTUUID=... と記述すると PARTUUID で指定できます。
ただし、途中で " " で囲むようなことはしないでください。

PC 起動時は、systemd-boot のブートメニューが表示されます。
起動したい項目を選択して、Enter で起動します。

Up/Down	項目の選択移動
Enter	起動
d	指定項目を、デフォルトの項目にする
t	指定項目のタイムアウトを +1s
T	指定項目のタイムアウトを -1s
e	カーネルコマンドラインを編集 (有効な場合)
p	現在の設定を表示
h	キーのヘルプを表示

「Reboot Info Firmware Interface」を選択すると、再起動して、マザーボードの BIOS 画面を起動します。

systemctl コマンドの reboot を使うと、次回の PC 起動時にブートさせる項目を、あらかじめ指定することができます。
(PC 起動後は、この設定が削除されます)

## マザーボードの BIOS 画面を起動させる
$ systemctl reboot --firmware-setup

## systemd-boot の指定項目を起動させる
$ systemctl reboot --boot-loader-entry=arch

UEFI 対応のブートローダがインストールされる時は、以下のような手順で処理が行われます。

1. EFI システムパーティションに、*.efi のファイルや関連ファイルを作成。
2. UEFI のファームウェアにブート項目を追加し、そこに自身の *.efi を登録。
3. 自身のプログラムが一番最初に起動されるように、起動順を変更する。

このため、再インストールも含めて、新しい OS やブートローダをインストールした場合、使用されなくなった古いブート項目が残ってしまう場合があるので、その時は手動で項目を削除します。

$ efibootmgr -v

BootCurrent: 0004
Timeout: 2 seconds
BootOrder: 0004,0001,0002,0003
Boot0001* UEFI OS    HD(1,GPT,...)/File(\EFI\BOOT\BOOTX64.EFI)..BO
Boot0002* Hard Drive    BBS(HD,,0x0)...
Boot0003  CD/DVD Drive    BBS(CDROM,,0x0)...
Boot0004* Linux Boot Manager    HD(1,GPT,...)/File(\EFI\SYSTEMD\SYSTEMD-BOOTX64.EFI)

BootCurrent	現在のデフォルトの起動対象。
BootOrder	各項目の起動順。 先頭にあるほど優先順位が高い。
BootXXXX	各ブート項目。XXXX の部分が４桁の番号 (16進数)。 横の * は、有効になっている状態を示す。

EFI のファイルパスは、EFI システムパーティションからの相対パスで指定されています。

なお、EFI システムパーティションは FAT32 なので、Windows と同じように、パス区切りがバックスラッシュになっています。
また、ファイル名の大文字小文字は区別されません。

使われなくなった不要な項目がある場合は、削除します。

# efibootmgr --bootnum <4桁番号> --delete-bootnum

-b,--bootnum で、対象のブート項目を、４桁の番号で指定します。
-B,--delete-bootnum で、指定された項目を削除します。

## 起動順の変更
# efibootmgr --bootorder 0001,0002,0003

## 次回起動時のみ選択する項目
# efibootmgt --bootnext 0001

--bootnext は、次回の PC 起動時にブートさせたい項目を、あらかじめ指定したい時に使います。
設定後に、PC が再起動、またはシャットダウン→起動すると、何もしなくても、指定したブート項目が実行されます。
起動後は、この設定は削除されます。