Download  Print this page

Dell PowerEdge T710 Deployment Manual

Deploying uefi-aware operating systems on dell poweredge servers
Hide thumbs


Deploying UEFI‐Aware Operating 
Systems on Dell™ PowerEdge™ 
By Anand Joshi, Bill Munger, Mark Shutt, 
Thomas Cantwell, and John Sieber 



  Related Manuals for Dell PowerEdge T710

  Summary of Contents for Dell PowerEdge T710

  • Page 1           Deploying UEFI‐Aware Operating  Systems on Dell™ PowerEdge™  Servers  By Anand Joshi, Bill Munger, Mark Shutt,  Thomas Cantwell, and John Sieber     ...
  • Page 2                                 THIS WHITE PAPER IS FOR INFORMATIONAL PURPOSES ONLY, AND MAY CONTAIN TYPOGRAPHICAL ERRORS AND  TECHNICAL INACCURACIES. THE CONTENT IS PROVIDED AS IS, WITHOUT EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES OF  ANY KIND.  © 2009 Dell Inc. All rights reserved. Reproduction of this material in any manner whatsoever without the express  written permission of Dell Inc. is strictly forbidden. For more information, contact Dell.  Dell, the DELL logo, and the DELL badge, and  PowerEdge are trademarks of Dell Inc. Microsoft, Windows, Windows  Server, and Active Directory are either trademarks or registered trademarks of Microsoft Corporation in the United  States and/or other countries.; SUSE is a registered trademark of Novell, Inc., in the United States and other  countries.         Page ii   ...
  • Page 3: Table Of Contents

    Table of Contents History ...  2 What is UEFI?  ..  2 What UEFI has to Offer ...  3 How is Dell’s UEFI implemented? ...  3 Differences between BIOS and UEFI Boot Modes  ..  4 UEFI Boot Options ...  4 Automatic and Manual Boot Options ...  4 Booting to a Removable Media Device  ..  5 UEFI Boot Manager ...  5 Boot Options  ..  5 UEFI Boot Settings ...  5 System Utilities ...  6 Deploying a UEFI‐Aware Operating System ...  7 Deploying a UEFI Operating System ...  7 Limitations  ..  8 Large Operating System Partitions ... ...
  • Page 4: History

    History  In the mid‐1990s during the development of Intel’s Itanium‐based system, PC BIOS limitations (for example, 16‐bit  processor mode, 1 MB addressable space, PC AT hardware dependencies, etc.) hindered platform development for  Itanium.  While the Itanium chip was not well received, the development exposed significant limitations to the  original PC firmware architecture that led to the development of a new framework, called Extensible Firmware  Interface (EFI).    In 2005, several leading tech companies came together to create the EFI Forum. Based on EFI architecture, the  UEFI Forum’s mission was to create the first ever industry standard firmware interface specification – Unified  Extensible Firmware Interface (UEFI).  Dell is represented on the board of directors of the UEFI Forum.  What is UEFI?  The UEFI specification defines an interface between operating systems and platform firmware. The interface  consists of data tables that contain platform‐related information, plus boot and runtime service calls that are  There are 3 types of entities that can execute under UEFI environment:    Applications: Some examples of common EFI applications include the EFI shell, EFI shell  commands, flash utilities, and diagnostic utilities. It is perfectly acceptable to invoke EFI  applications from inside other EFI applications.     Operating System Loader: A special type of EFI application, called an operating system boot  loader, provides the necessary initialization routines until the loader has set up enough of the  operating system infrastructure to be ready to assume ownership of the system resources. Once  the operating system assumes control, the EFI core frees all of its boot time services and drivers,  leaving only the run‐time services and drivers.     Drivers: EFI drivers differ from EFI applications in that the driver stays resident in memory unless  an error is returned from the driver's entry point. The EFI core firmware, the boot manager, or  other EFI applications may load drivers.       available to the operating system and its loader.  Together, these provide a standard, modern  environment for booting an operating system and  running pre‐boot applications.   In addition to the services, UEFI defines various  protocols/APIs to access various hardware and the  boot devices in the system. The UEFI specification also  defines a driver model that is generic and can be  adapted to any type of bus or device.  The UEFI Driver  Model is designed to support the execution of  modular pieces of code, known as drivers, that run in ...
  • Page 5: What Uefi Has To Offer

    Abstraction for the Operation System. The UEFI specification provides an interface between the platform  firmware and the operating system. The interfaces/API/protocols mark a clear boundary between the  firmware and the operating system and the operating system loader.     Abstraction for devices and related code.  UEFI abstracts interfaces that make it possible to build code  which works on a range of underlying hardware devices without having explicit knowledge of the specifics  for each device. The specification defines interfaces to platform capabilities such as standard bus types  (PCI, USB, and SCSI). The list of supported bus types may grow over time. These defined interfaces and the  ability to extend to future bus types are components of the UEFI Driver Model.    Scalable platform environment. The specification defines a complete solution for the firmware to  describe all platform features and capabilities to the operating system during the boot process. These  definitions cover a range of the contemporary platform designs but are simple enough to be able to  extend in the future.     Operating System Agnostic Rich Pre‐Boot environment. The UEFI specification defines extensible  interfaces that enable creation of platform drivers. The drivers, analogous to operating system drivers,  provide support for new devices and may provide enhanced platform capabilities, such as firmware  update, platform configuration, diagnostics and deployment services. The existence of networking, USB,  and file system capabilities adds to the richness of the pre‐boot environment.     GUID Partition Table. The UEFI defines a new standard layout for the partition table, known as GUID  Partition Table (GPT).  GPT provides a more flexible mechanism for partitioning disks than the Master  Boot Record (MBR) partitioning scheme that has been common to computers. MBR disks support only  four partition table entries and the partition size is limited to 2TB. GPT scheme allows up to 128 primary  partitions and can support larger than 2‐terabyte partitions. Some near‐term limitations to 2 terabyte  support exist due to device support, but once devices fully support GPT/UEFI, this will no longer be an  issue.  See the “Limitations” section.    How is Dell’s UEFI implemented?  To support booting to both UEFI and non‐UEFI aware operating systems, the Dell BIOS supports a Boot Mode  option in the BIOS Setup Utility.  The Boot Mode can be set to BIOS or UEFI.    Setting the Boot Mode to UEFI allows booting to a UEFI‐aware operating system and provides the UEFI Boot  Manager. This is the only change required to enable UEFI on the system. Setting the Boot Mode to BIOS provides  support for all current and legacy operation systems.          Page 3 ...
  • Page 6: Differences Between Bios And Uefi Boot Modes

    Differences between BIOS and UEFI Boot Modes  The following table highlights the differences between the boot modes. Feature  Operating System Support  Compatible with operating systems  that do not support UEFI. All the  current and legacy operation  systems can be installed in this  boot mode.  BIOS POST <F11> Boot  Enters BIOS Boot Manager  Manager Hot Key  Boot Order Control  Via BIOS Setup Utility  USB Emulation  Supported via BIOS Setup Utility  Default Boot Order  Traditional Dell BIOS default boot  order  Boot Options  Legacy BIOS boots to a drive.   Support for multi‐boot drive  requires a boot loader.    UEFI Boot Options  The way boot options work in UEFI mode differs from that of the legacy BIOS.  The UEFI boot option:  Specifies a file on a drive as a boot target (vs. a drive as in legacy BIOS).  Is automatically created by the operating system during installation and points to its boot file.  Provides a predetermined boot path for removable media.    Can be manually added by the user via the UEFI Boot Manager.   Points to a specific boot file; hence a system format is not necessary to make a device bootable.   Automatic and Manual Boot Options  In UEFI mode, boot options are automatically added for removable devices.  These automatically added boot  options cannot be deleted.  Operating System installation automatically adds a boot option that points to the  Operating System Boot loader. Boot options can also be added manually by using the UEFI Boot Manager. Whether  options are added manually or by the operating system, they can be deleted using UEFI Boot Manager.   Multiple boot options per device, or per file, are allowed.  You may want to have two boot options for the same  file with different input parameters, such as a debug parameter.  When installing a UEFI‐aware operating system,  the installation process will add a corresponding boot option.   ...
  • Page 7: Booting To A Removable Media Device

    Booting to a Removable Media Device  To make a removable device bootable, the UEFI application simply needs to be renamed to BOOTx64.EFI (case  insensitive) and placed in the \EFI\BOOT directory.   When a removable device, such as a USB key, is detected in UEFI Boot Mode, a boot option is automatically added  to point to the following location: \EFI\BOOT\BOOTx64.EFI UEFI Boot Manager  The UEFI Boot Manager is entered by pressing <F11> during the pre‐boot phase of system startup.  In UEFI boot  mode, it replaces both the BIOS Boot Manager and the boot configuration options in the BIOS Setup Utility <F2>.   When the Boot Mode is set to UEFI the BIOS Setup Utility fields, Boot Sequence and USB Flash Drive Emulation  Type are grayed out, replaced by enhanced options in the UEFI Boot Manager.  Boot Options  The front page of the UEFI Boot Manager lists boot options in order of boot priority.  Selection of any of these  options results in an attempt to boot.  If the option is not bootable (for example, no media in an optical drive), an  error message displays along with a prompt to enter the UEFI Boot Manager or the BIOS Setup Utility.  In cases where a boot option has been added manually or by an operating system installation and that option is no  longer valid (for example, a hard‐disk drive has been removed), the option will continue to be listed, but will be  grayed out and display “Unavailable.”  Boot Option entries for removable devices are automatically added and  removed based in insertion and removal of the device. UEFI Boot Settings  The UEFI Boot Settings menu can be entered from the front page.  The following options are available from this  menu:  Option  Description  Add Boot Option  Provides a menu from which to select a boot option.    When adding a new boot option, the Description and Optional Data can  be entered.  The Description identifies the device in the UEFI Boot  Manager; the Optional Data is passed to the boot image, per the UEFI  specification.  Delete Boot Option  Provides a menu of boot options that were manually and operating  system installed and can be deleted.  Boot options that were  automatically added are not listed.  Enable/Disable Boot  Provides a menu of boot options that can be disabled which removes  them from the boot option list.  Disabled devices can be re‐enabled from      For mass storage devices with a FAT32 file system, a menu  displays to navigate to a file to select as the boot option.   ...
  • Page 8: System Utilities

    Option  this menu.  Change Boot Order  Allows the boot priority of the boot options to be modified.  One‐Time Boot From File  Provides a menu similar to that of Add Boot Option, but does not add the  boot option.  Instead, it attempts to boot to the selected file or device.  System Utilities  The System Utilities menu can be entered from the front page.  The following options are available from this  menu:  Option  Description  System Setup  Enters the System Setup Utility.  This can also be entered by pressing <F2>  during the pre‐boot phase of system startup.  System Services  Enters System Services.   This can also be entered by pressing <F10>  during the pre‐boot phase of system startup.  BIOS Boot Manager  Enters the BIOS Boot Manager to provide the ability to boot to a non‐UEFI  aware operating system while the Boot Mode is set to UEFI.  This is the  same Boot Manager that would be entered by pressing <F11> during the  pre‐boot phase of system startup if the Boot Mode is set to BIOS.  Reboot System  Reboots system.      Page 6 ...
  • Page 9: Deploying A Uefi-Aware Operating System

    Deploying a UEFI‐Aware Operating System Once the hardware and firmware support UEFI, the operating system needs to be redesigned to support UEFI.   UEFI is still an emerging technology and standard, so there are only a few operating systems that have full support.   Dell offers both legacy BIOS‐mode and UEFI‐mode.   Operating Systems that support UEFI ‐   1) Microsoft® Windows ®Vista, SP1 and Windows Server® 2008 – X64 versions only.  ® 2) SUSE  Linux Enterprise Server, release 11, will contain support  3) General Linux support is available, but ask your operating system vendor if they fully support UEFI or what  their plans are.  Deploying a UEFI Operating System   For Microsoft operating systems, press <F11> and change the Boot Manager to UEFI. Once this is done, simply  boot from the Windows Server 2008 or Vista DVD and follow the normal installation steps.  From this perspective,  everything will be the same as BIOS‐mode installation.  What HAS changed? –   The primary visible changes are to the hard drive setup although this is not visible to the customer during  installation.  BIOS‐mode setup installs MBR and has a single boot partition.  UEFI uses GPT.  For a Microsoft  Windows installation, three partitions are created:  Partition   EFI System Partition (ESP)  Microsoft Reserved Partition (MSR)  Windows operating system partition    The ESP contains the EFI‐capable Windows Boot Manager, boot configuration data (BCD), and related font files  The MSR is used to store metadata outside of the Windows volume. The MSR partition must exist between the  ESP and the Windows operating system partitions.  These partitions are visible with the Diskpart utility – DO NOT change or remove these partitions.    IMPORTANT:  You cannot switch between BIOS‐mode and UEFI‐mode without fully wiping the drive, either by  using the Diskpart Clean command or through the hard disk controller and reinitializing the hard drive.  Once you  transition to UEFI, Dell recommends that you leave the system in UEFI‐mode.  Once the operating system is installed, you can install applications and use the system normally with a few caveats.   There are applications that may try to interact with the hard drive directly (imaging tools) – these may not work as       ...
  • Page 10: Limitations

    Limitations  This section explains potential problems which may occur while installing a UEFI‐aware operating system and how  to avoid them.  Large Operating System Partitions  An operating system installer relies on disk controller firmware to perform disk read/write functions prior to the  disk driver is available. Certain legacy disk controllers use older firmware (such as Interrupt 0x13 handlers) to  execute read/write functions in UEFI mode and do not provide native access disks in UEFI mode. The UEFI layer  provides the abstraction driver to access the disks using the old firmware. The most notable restriction is that the  legacy interrupt 0x13 functions are unable to access logical block addresses higher than 2 terabytes (TB). For this  reason, Dell strongly recommends using a partition or virtual disk smaller than 2TB for the partition where the  operating system resides. Failure to use a partition size of less than 2TB for the operating system virtual disk may  cause undesired behavior and will eliminate the inherent GPT partition redundancy. Data partitions (non‐system  partitions) can be larger than 2TB since the disk driver is available when the operating system accesses these  partitions.  Third Party Imaging Utilities  UEFI uses a partitioning scheme known as a GPT. This scheme assigns a Globally Unique Identifier (GUID) to each  partition in a disk. Be aware that imaging utilities (such as Norton Ghost) need to re‐create the GPT in order to  have unique GUIDs for partitions which are copied from one disk to another. Otherwise different disks will use the  same GUID for multiple partitions, which may cause conflicts for software which uses the GUIDs to distinguish each  partition.  Transferring Hard Disks  UEFI Boot Options are stored in non‐volatile memory on a system. When an operating system installer executes, it  creates a boot option for the operating system in the system’s non‐volatile memory. If the hard disk which  contains the operating system is removed and transferred to another system, this new system will not have the  boot option in its non‐volatile memory, and a user will not be able to boot to the operating system.   Dell has addressed this problem by keeping a copy of the operating system boot option on the hard disk with the  operating system. When the hard disk is transferred to another Dell system, the system uses the copy of the  operating system boot option to create a boot option in its non‐volatile memory. This allows a user to boot to the  operating system. The process is automatic; no user interaction is necessary to create the boot option on the  second system.  UEFI Legacy Boot Controllers  The UEFI layer provides the abstraction driver to access the disks using the interrupt 0x13 functions.  The following  Dell UEFI Legacy boot controllers operate using legacy abstraction supported in UEFI mode:  Dell PERC 6/i  Dell SAS 6/iR  Future controllers will provide native UEFI drivers.     ...

This manual is also suitable for:

Poweredge r410