OS X El Capitan으로 Upgrade하면서 우분투 설치 USB가 잘 동작이 안됐던 문제 때문에 USB를 갖고 놀다가 실수로 USB를 지워 버렸다. 우분투 설치 USB를 다시 만드는 김에 Windows 설치 겸용으로도 사용할 수 있도록 Grub과 gdisk를 이용해서 다시 만들었다.
USB 굽기 Tool을 사용하지 않는 방식의 장점은 USB 용량이 커지고 있기 때문에 저장공간을 최대한 활용할 수 있다는 것이다. All-in-one multi-OS 설치 USB 까지는 아니더라도 USB 1개로 BIOS 방식이든 UEFI 방식이든 가리지 않고 우분투와 Windows 설치가 가능하도록 하려는 것이다. 우분투나 OS X에서는 GPT 파티션이든 Hybrid MBR 파티션이든 어떻게 만들어도 상관없는데 이전 글에서 다룬 바와 같이 Windows는 GPT 파티션에 대한 제약 사항이 많다. 이 때문에 우분투를 비롯한 리눅스는 여러개 배포판 또는 버전을 1개의 USB에 iso 파일로 담으면 되지만, Windows는 1개의 버전만 가능하다. 엄밀히 말하면, 아래의 Windows USB 제약사항 들 때문에 Grub2를 사용할 경우 Windows 1개 버전에 대해서는 UEFI/BIOS 설치가 가능하고 2개의 BIOS용 Windows 버전을 추가할 수는 있다.
Grub2를 이용한 Windows 설치 USB 만들 때의 제약사항
- 우분투처럼 Windows 설치 iso 파일을 이용하여 직접 부팅할 수는 없다. Windows 설치 파티션에 Windows 설치 iso의 내용물을 모두 복사해야 한다. 뭐 syslinux/isolinux로 가능할 수도 있단다. 다만, 이 경우 3~4GB의 Windows 설치 파일을 모두 메모리에 로딩하기 때문에 메모리 제약사항이 생긴단다.
- Windows 설치 파일들은 USB 상에서는 반드시 첫번째 파티션에 있어야 하고 FAT 파일시스템을 사용해야 한다. 하드디스크는 상관없는데 USB는 Windows에서 저장장치로 쳐주지 않는다. 단, BIOS 모드로 Windows 설치시에는 Grub2의 drivemap 기능을 사용할 수 있으므로 다른 파티션에 있어도 된다. Grub2의 drivemap은 UEFI 모드에서는 사용할 수 없더라.
- BIOS 모드로 Windows 설치시에는 GPT 파티션을 인식하지 못한다. 이 때문에 Hybrid MBR 파티션을 사용해야하고 EFI Protetive 파티션을 제외한 나머지 3개의 MBR 파티션을 사용할 수는 있다.
- Hybrid MBR 파티션을 사용하는 USB는 Windows 설치시에는 문제가 없지만, Windows에서 사용하고자 할 때에는 제약사항이 생긴다. EFI 모드의 Windows는 그나마 GPT 파티션들을 인식할 수 있지만 BIOS 모드의 Windows는 USB 파티션들을 아예 인식하지 못할 수 있다.
gdisk를 이용한 USB 파티션 만들기
위의 Windows USB 제약 사항을 고려하여 아래와 같이 gdisk로 파티션을 나누었다. 당연히, 빈 USB에서 작업해야 하고, GPT 파티션 Table을 먼저 만들어야 한다.
$ sudo gdisk /dev/sdb
[sudo] password for aaa: GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10 Partition table scan: MBR: hybrid BSD: not present APM: not present GPT: present Found valid GPT with hybrid MBR; using GPT. Command (? for help): p Disk /dev/sdb: 31703040 sectors, 15.1 GiB Logical sector size: 512 bytes Disk identifier (GUID): 9D794CCE-5719-43A0-A5A7-D8DFBE8488D3 Partition table holds up to 128 entries First usable sector is 34, last usable sector is 31703006 Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries Total free space is 2014 sectors (1007.0 KiB) Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 8390655 4.0 GiB 0700 UWRoot 2 8390656 8800255 200.0 MiB EF00 UESP 3 8800256 8802303 1024.0 KiB EF02 BIOS boot partition 4 8802304 17190911 4.0 GiB 0700 UWData 5 17190912 31703006 6.9 GiB 8300 ULData Command (? for help): x Expert command (? for help): o Disk size is 31703040 sectors (15.1 GiB) MBR disk identifier: 0x01AEFD5F MBR partitions: Number Boot Start Sector End Sector Status Code 1 * 2048 8390655 primary 0x07 2 8390656 8800255 primary 0xEF 3 8802304 17190911 primary 0x07 4 1 2047 primary 0xEE Expert command (? for help):
위의 내용은 이미 만들어진 USB 파티션을 보여 준 것인데 이것을 참고하여 파티션을 만들면 된다. 먼저 gpt 파티션들을 만들고 파티션 Tpye code를 위와 같이 지정해 준다. 5개의 gpt 파티션을 만들었는데 필수 파티션은 앞의 1~3의 3개 파티션이다. 1번 파티션이 Windows 설치 파티션(4GB)이고, 2번은 ESP(EFI System Partiton; 200MB), 3번은 Grub BIOS Boot Partition(1MB)이다. 1번이 반드시 Windows 설치 파티션이어야 하기 때문에, ESP로 2번 파티션을 사용하고 있다. 참고로 4번은 Windows Data용 파티션이고 5번은 리눅스 설치 iso들을 집어 넣기 위한 파티션이다.
파티션을 나누고 나서 gparted를 이용하여 파일시스템을 만들어 준다. 1과 2번은 fat32로 format 해야 하고, 3번은 포맷할 필요 없다. 4번은 fat32, 5번은 ext4로 포맷하였다.
gparted로 포맷하고 나서, 다시 gdisk로 Hybrid MBR 파티션을 만들어 주어야 한다. 참고로, gparted로 포맷한 후 gdisk에서 확인해 보니 Hybrid MBR 파티션이 만들어져 있었다. 하지만, 이것을 사용하면 안되고, 위의 마지막 4개의 파티션과 같이 gdisk에서 gpt 1, 2, 4번 파티션을 Hybrid MBR 파티션으로 새로 만든다. 위에 만들어진 Hybrid 파티션을 보면 4번이 EFI Protective 파티션이 되었음에 주의할 필요가 있다.
결과적으로, 아래와 같이 파일시스템이 만들어졌다. parted/gparted에서는 Hybrid MBR 파티션 정보를 볼 수 없다.
$ sudo parted /dev/sdb print
Model: USB Flash Disk (scsi) Disk /dev/sdb: 16.2GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: pmbr_boot Number Start End Size File system Name Flags 1 1049kB 4296MB 4295MB fat32 UWRoot msftdata 2 4296MB 4506MB 210MB fat32 UESP boot, esp 3 4506MB 4507MB 1049kB BIOS boot partition bios_grub 4 4507MB 8802MB 4295MB fat32 UWData msftdata 5 8802MB 16.2GB 7430MB ext4 ULData
USB에 UEFI 및 BIOS Grub 설치
UEFI Grub은 파일만 복사하면 되므로 아무 리눅스에서나 작업이 가능하지만, BIOS Grub을 설치하려면 BIOS 모드로 부팅한 리눅스에서 작업해야 한다. BIOS 모드로 설치된 리눅스가 없다면 Virtual Box로 하나 만들어 두는게 좋다.
UEFI Grub 파일들을 우분투 12.04.2 이후의 64bit 우분투 설치 iso에서 USB ESP 파티션(2번)에 아래와 같이 복사한다.
$ sudo mkdir /tmp/mnt
$ sudo mount ~/Downloads/ubuntu-15.04-desktop-amd64.iso /tmp/mnt
$ sudo mount /dev/sdb2 /mnt
$ sudo cp -R /tmp/mnt/EFI /mnt
$ sudo cp -R /tmp/mnt/boot /mnt
BIOS Grub은 아래와 같이하면, 2번 파티션 외에 USB의 MBR Boot Sector와 3번 Grub BIOS Boot Partition에 설치 된다.
$ sudo grub-install --recheck --boot-directory=/mnt/boot /dev/sdb
우분투 설치 iso 파일들을 USB에 복사
우분투 설치용으로도 USB를 사용할 것이기 때문에 우분투 설치 iso들을 아래와 같이 5번 ext4 파티션에 복사하였다.
$ sudo umount /mnt
$ sudo mount /dev/sdb5 /mnt
$ sudo mkdir /mnt/boot-isos
$ sudo cp ~/Downloads/ubuntu-15.04-desktop-amd64.iso /mnt/boot-isos
$ sudo cp ~/Downloads/ubuntu-15.04-desktop-i386.iso /mnt/boot-isos
$ sudo sync
Windows 설치 파일 복사
USB 1번 파티션에 Windows 설치 iso 이미지 파일 내의 모든 폴더/파일 들을 복사한다.
$ sudo umount /mnt
$ sudo mount /dev/sdb1 /mnt
$ sudo umount /tmp/mnt
$ sudo mount ~/Downloads/windows.iso /tmp/mnt
$ sudo cp -R /tmp/mnt/* /mnt
$ sudo sync
Grub Boot Menuentry 설정
아래의 Grub 부트 엔트리를 USB 2번 ESP 파티션의 /boot/grub/grub.cfg에 추가한다. 원래의 grub.cfg 파일을 지우고 새로 만드는 편이 좋다.
$ sudo umount /mnt
$ sudo mount /dev/sdb2 /mnt
$ sudo rm -f /mnt/boot/grub/grub.cfg
$ sudo nano /mnt/boot/grub/grub.cfg
$ cat /mnt/boot/grub/grub.cfg
menuentry "[USB] Ubuntu 64-bit Install" {
set isofile="/boot-isos/ubuntu-15.04-desktop-amd64.iso"
loopback loop (hd0,5)/$isofile
linux (loop)/casper/vmlinuz.efi boot=casper iso-scan/filename=$isofile noprompt noeject
initrd (loop)/casper/initrd.lz
}
menuentry "[USB] Ubuntu 32-bit Install" {
set isofile="/boot-isos/ubuntu-15.04-desktop-i386.iso"
loopback loop (hd0,5)/$isofile
linux (loop)/casper/vmlinuz boot=casper iso-scan/filename=$isofile noprompt noeject
initrd (loop)/casper/initrd.lz
}
menuentry "[USB] UEFI Mode Windows 8+ Install" {
insmod part_gpt
insmod fat
set root='(hd0,gpt1)'
chainloader (${root})/efi/boot/bootx64.efi
}
menuentry "[USB] BIOS Mode Windows Install" {
insmod part_gpt
insmod fat
set root='(hd0,gpt1)'
drivemap -s (hd0) ${root}
ntldr (${root})/bootmgr
}
참고로 마지막 "[USB] BIOS Mode Windows Install" 메뉴에서 drivemap은 불필요 하지만, BIOS 모드의 Windows 설치 파티션이 USB의 첫번째 파티션이 아닐때 사용할 수 있다.
Windows 버전에 대한 고려 사항
위의 Grub 부트 엔트리 들 중 "[USB] UEFI Mode Windows 8+ Install" 메뉴엔트리는 Windows 8 이후 버전 들에만 적용된다. Windows 설치 iso 파일에 /efi/boot/bootx64.efi 파일이 추가됐기 때문이다.
Windows에서 UEFI를 지원하기 시작한 것은 Windows Vista 이후이고 64bit 버전에만 적용된다. Windows Vista에서 현재의 Windows 10까지 모든 Windows 버전에서 UEFI Windows Boot Manager로 사용될 수 있는 파일이 있는데 bootmgfw.efi라는 파일이다. 이 파일은 Windows 설치 iso 이미지 안에 포함된 /sources 폴더에 install.wim 파일 안에 포함되어 있다. 이미 다른 PC에 설치된 Windows가 있다면, C:\Windows\Boot\EFI\bootmgfw.efi 파일을 사용해도 된다.
가령, UEFI 모드로 Windows 7을 설치하고자 할 때에는, bootmgfw.efi 파일을 현재 폴더에 복사해 놓았다면 아래와 같이 USB의 Windows 설치 파티션에 /efi/boot/bootx64.efi 파일로 복사해 주면 된다.
$ sudo umount /mnt
$ sudo mount /dev/sdb1 /mnt
$ sudo mkdir /mnt/efi/boot
$ sudo cp ./bootmgfw.efi /mnt/efi/boot/bootx64.efi
설치 USB Test
PC BIOS/Firmware 설정이 UEFI냐 BIOS/CSM 모드냐에 따라 Grub 메뉴에서 UEFI Mode인지 BIOS Mode인지를 확인해서 맞는 놈을 선택해서 부팅해야 한다. 우분투 메뉴는 UEFI/BIOS를 따로 구분하지 않는다. 해당 모드의 Grub이 자동으로 부팅시에 결정되기 때문이다.
Mac PC에서 USB 부팅시 참고사항
Mac에서는 USB를 꽂고 부팅시 <Option> Key를 누르고 있으면 USB Icon으로 부팅 가능한 옵션이 추가되어 표시되는데, 아이콘 밑에 Windows로 표시된 놈은 Windows 부팅 옵션이 아니고, BIOS 모드로 부팅하기 위한 옵션이다. 이 글대로 설치 USB를 만들면 Windows로 표시된 아이콘 외에 EFI Boot로 표시된 아이콘이 두 개가 보인다. 하나는 EFI 모드의 Windows 설치 파티션으로 부팅하고, 하나는 EFI 모드의 Grub으로 부팅되는데 어느 놈이 어느 놈인지 구분할 수 없다. rEFInd에서는 구분이 가능하다. 또한, Windows로 표시된 아이콘을 선택하면 BIOS 모드의 Grub으로 부팅된다.
즉, Mac은 BIOS/Firmware 설정이 따로 없는 대신에 UEFI와 BIOS/CSM 부팅을 동시에 지원한다. Boot Camp가 이 BIOS/CSM 모드를 이용하는 것이고 BIOS/CSM 모드에서는 Hybrid MBR 파티션을 사용한다.
