大约三年前，我购入了人生第一台实体服务器——HP ProLiant MicroServer Gen8。当时的有些选择在现在看来并不是最优的，于是我在 2019 年初对 Gen8 进行了一些软硬件改造。
一、光驱位磁盘问题
Gen8 一共 4 个 3.5 英寸 SATA 硬盘盘位，但总共有 5 个 SATA 接口，第 5 个 SATA 接口在主板上的标记为「SATA - ODD」，原意是接光驱用，但广大 Gen8 用户（甚至包括后来的 Gen10 用户）纷纷选择把这个接口用于接第 5 块硬盘——通常是 2.5 英寸的 SSD。由于 SSD 并不惧怕震动，接好之后往光驱位随便一放即可，当然也可以用双面胶或电工胶带稍微固定一下。
我刚购入 Gen8 的时候，因为种种原因，未使用 SATA 5，而是把 SATA 1 的背板拆了下来，拉到顶上，接了个 2.5 英寸 SSD；从 SATA 2 开始才是接 3.5 英寸 HDD——这相当于浪费了一个 3.5 英寸的盘位。随着数据量的增加，我希望能将 4 个 3.5 英寸盘位全部利用起来，于是就想着把 SSD 移至 SATA 5。
要想让 SSD 工作于 SATA 5，需要解决供电问题。HPE 不知为何，只预留了一个小 4pin 的电源线（常用于软驱），而 SATA 硬盘用的是 15pin 的供电，这两者之间是没有标准转换线的。解决思路有：
- 用两条转换线，先把小 4pin 转成大 4pin，再把大 4pin 转成 15pin；
- 用一转二的 15pin 电源线，把别的 SATA 的供电线分出来给它用。
但大约是有这样需求的用户太多了吧，〇宝上可以买到专门的「Gen8 数据线」，有三个接口，一头接主板上的 SATA 接口，一头接光驱位预留的小 4pin 电源，还有一头直接连到 SATA 的电源/数据接口。
最后成功接上的效果是这样：
简洁又美观。
二、AHCI 模式下的引导问题
Gen8 还有一个怪异点，那就是在 AHCI 模式下无法从任意 SATA 接口引导。
Gen8 是内置一个 B120i RAID 控制器的，但这其实是 Fake RAID，对操作系统不透明，需要加载额外的专有驱动才能使用。此外，为了能让每块硬盘能单独拔下来插到别的电脑上访问其中的内容，我也不会采用 RAID 方案的。从 Gen8 买回来的那天起我就没有启用 RAID 控制器，而是将其配置为 AHCI 模式。
在 AHCI 模式下，Gen8 可以选择从 SATA 控制器引导，但只能从第一个插了盘 SATA 接口引导。比如，四个 3.5 英寸盘位（SATA 1 至 SATA 4）都是空着的情况下，如果 SATA 5 接了一块引导盘，那么 SATA 5 里的系统是可以成功启动的；但如果 SATA 1 至 SATA 4 中的任何一个接口已经接了一块硬盘（不可引导的数据盘），那么 Gen8 就会尝试从那一块硬盘引导——引导失败，并且不再继续尝试后续硬盘。这一怪异点的常见应对方法有：
- 放弃 AHCI，屈服于 B120i 的淫威，配置 Fake RAID，然后就可以从 SATA 5 所在的 RAID 阵列引导了；
- 将系统装在 U 盘或 microSD 卡里（主板上有一个 USB 和一个 microSD 接口），然后在 BIOS 里选择从 USB 引导。
之前我是采取第二种方法。当时我的 Gen8 上装的系统是 VMware ESXi，这一系统只在启动的时候读取文件，之后都是纯内存运行，几乎不再进行写入操作，所以挺适合安装在脆弱的 microSD 卡里的。但我现在换了 Proxmox VE，这是一个基于 Debian Linux 的操作系统，是会有很多日志写入的，装在 U 盘或 microSD 卡里的话，很快就会把 U 盘或 microSD 卡写坏。
然后我有了一个大胆的想法，并实践了一下，发现可行。那就是：用 GRUB 二次引导。
三、使用 GRUB 引导 SATA 5 中的系统
计算机的引导过程，无非就是 BIOS / UEFI 去读取指定硬盘的头部（MBR / GPT），执行引导程序（GRUB、SYSLINUX 等），再由引导程序再去加载操作系统。现在既然 Gen8 不愿意直接从 SATA 5 引导，那么我们就让引导程序去找 SATA 5 好了。
GRUB 是个复杂而又功能强大的引导程序，支持各种文件系统，甚至是 LVM 和 LUKS 等复杂结构，很适合来完成这个「二传」的事情。本文的 GRUB 是指 GRUB 2。
安装 GRUB
取一张空白 microSD 卡或一只空白的 U 盘（我直接拿之前装 ESXi 的那张了），插到任意一台 GNU/Linux 机器上（虚拟机应该也行），开始操作。
# 执行以下命令前，请先使用你最爱的包管理器安装 gdisk 和 grub
# 擦除已有 MBR / GPT，请先用 lsblk 确认 microSD 卡的名字，此处为 /dev/sdb
$ sudo sgdisk -Z /dev/sdb
# 新建两个分区，一个 2 MiB 的 BIOS boot partition，一个 512 MiB 的 EFI System
$ sudo sgdisk -n 1:0:+2M -t 1:ef02 -n 2:0:+512M -t 2:ef00 /dev/sdb
# 格式化 EFI 分区
$ sudo mkfs.vfat /dev/sdb2
# 挂载 EFI 分区
$ sudo mount /dev/sdb2 /mnt
# 新建 boot 目录（用于安装 GRUB）
$ sudo mkdir /mnt/boot
# 将 GRUB 安装到 microSD 卡里
$ sudo grub-install --boot-directory /mnt/boot /dev/sdb
至此 GRUB 已经被安装到 microSD 里了。但是我们还没有配置文件。GRUB 本身提供了 grub-mkconfig 工具可以用来生成一个适用于当前系统的配置文件，但这并不是我们想要的，所以我们需要手写一个。
配置 GRUB
根据你安装 GRUB 时的发行版，GRUB 可能被安装到了 /mnt/boot/grub 或是 /mnt/boot/grub2 目录里，这不重要；其配置文件 grub.cfg 就在这个目录里。使用你最喜爱的编辑器打开 grub.cfg 文件（新文件），参考 GRUB 文档，增加类似这样的条目：
set timeout=5
menuentry 'Load Proxmox VE grub.cfg' {
insmod part_gpt
insmod lvm
insmod ext2
set root='lvmid/jfwkcN-crbm-WWJc-jpWT-0Tif-mpIW-RIPmN7/OK06r0-BiRx-6a3R-NnZZ-dbZC-0Urx-w0uEPe'
configfile /boot/grub/grub.cfg
}
其中 insmod 的作用是加载必要的模块（比如要读取 LVM 卷里的数据，就要加载 lvm 模块）；set root 是指定根目录（/）所在的分区/卷（相当于挂载）；最后 configfile 指示 GRUB 去加载根目录里另一个 grub.cfg（属于 Proxmox VE）配置。
更新：应读者询问补充说明：上述配置中 root= 后面的 lvmid 可通过 lvdisplay 命令获取。
完整的引导过程是这样：
- Gen8 的 BIOS 试图从 microSD 引导，成功执行 microSD 上的引导程序（GRUB）；
- GRUB 根据 microSD 上
grub.cfg文件中的信息，凭借 LVM UUID 定位到 SATA 5 上的 Proxmox VE 分区，并读取其中的grub.cfg文件； - GRUB 根据新的配置文件重新加载自身，并根据新文件中的配置加载操作系统（Proxmox VE）。
这一过程中涉及到了两个引导程序，都是 GRUB。但第二个引导程序可以是别的，比如对于 Windows，可以使用 ntldr /bootmgr 来执行 Windows 的引导程序；你也可以使用 chainloader +1 来将控制权交给任意其他引导器。
上面的例子中使用了 LVM ID 来定位第二个引导程序所在的分区/卷，你也可以用 search 命令，凭借文件系统的 UUID 或卷标来定位（这些信息可以用 lsblk 或 grub-probe 找到）。比如这是一个引导安装在 MBR 分区里的 Windows 10 的例子（真的有人在 Gen8 上安装 Windows 10 吗？）：
menuentry "Windows 10" {
insmod part_msdos
insmod ntfs
insmod ntldr
search --fs-uuid --set=root 2ABF87DC395CFC02
ntldr /bootmgr
}
更多的例子可以参考 ArchWiki 和 Gentoo Wiki。
引导！
将制作好的 microSD 插入 Gen8 主板，在 BIOS 中选择从「USB Key」启动，重启。在 POST 之后，可以看到 microSD 里的 GRUB 的菜单，有且只有一条选择，那就是我们刚才手写的加载另一个引导程序的条目。若不做任何操作，则在 5 秒后（由 set timeout 决定）自动选择，然后你就能看到第二个引导程序的界面了。
在 microSD 制作完成之后，就不会再有写入了，且 microSD 上的 GRUB 也只在 Gen8 启动时读取一次，进入操作系统之后就不再读取（你甚至可以把它拔下来——当然记得下次启动的时候插回去），就算是脆弱的 microSD 卡，也应该能用很久。