开源世界旅行手册：Grub

Grub

硬件基础

一块硬盘，它起始的一部分扇区为主引导扇区，包括 MBR（主引导记录）和 DPT（分区表）

每个分区起始的一部分扇区为分区引导扇区。

在分区引导扇区之后的部分，为文件系统的索引，文件系统通过它定位文件在硬盘上的位置。不同的文件系统采用不同的索引，例如 FAT 文件系统使用文件分配表和目录区。

绝大多数操作系统，对硬盘的读写操作，通过文件系统来完成，因此引导扇区中的内容，我们不能够在文件系统中进行操作，而需要专用软件，比如引导管理器

我们对文件进行修改后，操作系统会将文件系统索引中的内容同步

系统引导流程

系统启动时，首先引导至 MBR，将控制权移交安装在 MBR 中的引导管理器（Windows 使用 NTLDR，Linux 通常用 Grub）
引导管理器装载自身（Grub 先装载 MBR 中的 stage1，通过 stage1 来装载文件系统中的 stage2，显示菜单和 shell 等待用户。有时 stage1 不能识别 stage2 所在分区的文件系统，这就需要装载 stage1.5 来连接 stage1 和 stage2）
引导管理器读取分区中的配置文件，并按配置文件中预设的参数运行（例如：Grub 读取/boot/grub/menu.list文件中内容，将可引导系统通过菜单显示）
引导管理器根据您的选择，可能会有如下活动
- 加载内核，启动 Linux 系统检查活动分区，并引导它
- Windows 系统：读取相应分区的引导扇区，将控制权移交该扇区中的引导管理器

Linux 系统在安装 Grub 时，会提示您安装在 MBR 或者分区引导扇区中，如果将 Grub 安装在分区引导记录中，您必须确保 MBR 中引导管理器能够正确的引导至分区引导扇区，如果您在 MBR 中使用的是 Windows 的引导管理器 NTLDR，完成这件工作会非常困难，因此我们推荐您使用 Grub。

Grub 介绍

Grub 主要有以下功能：

菜单式选择
命令行模式
支持开机画面
支持大硬盘

您可以运行命令grub启动它，会显示一些版本信息和使用提示，当然还有命令提示符，如下

GNU GRUB version 0.97 (640K lower / 3072K upper memory)

	[Minimal BASH-like line editing is supported. For
	the first word, TAB lists possible command completions.
	Anywhere else TAB lists the possible completions of
	a device/filename.]

grub >

您可以使用TAB键补全命令和路径，这非常重要，因为 Grub 中路径表示方式与操作系统是不同的，您可能比较陌生，所以尽量用 TAB 补全它，既方便，也不容易出错

您可以在 grub>提示符后按TAB键，会将所有可用的命令显示出来。

呵呵，是不是有点晕，命令可真不少啊！！！其实我们会用到的命令只有两个:root setup

Grub 术语

在分区概念章节里，Linux 系统中表示分区的方法 /dev/sta5

/dev/sdMN M为a起始的小写字母，表示硬盘序号；N为1起始的数字，表示分区序号

Grub 中使用的表示方法为 hd0,1

hdX,Y	X为0起始的数字，表示硬盘序号；Y为0起始的数字，表示分区序号

留意它们的区别：

N 从 1 开始计数，X 和 Y 从 0 开始计数
N 为 1 ～ 4，它是一个主分区；N 为 5 或者大于 5，它是第（N-4）个逻辑分区，Y 按分区在硬盘上排列的顺序排列，无论它表示的是主分区还是逻辑分区

举例来说：

分区分布	主分区	主分区	逻辑分区	逻辑分区	主分区
/dev/sdMN	sda1	sda2	sda5	sda6	sda3
hdX,Y	hd0,0	hd0,1	hd0,2	hd0,3	hd0,4

现在我们来看 root 和 setup 命令的使用，sudo grub 进入 Grub 交互模式：

grub>root(hd0,1)①
grub>setup(hd0)②

① 这个命令将 Grub 的根分区定位为（hd0,1）

② 这个命令表示将 Grub 安装在（hd0）因为没有指定安装的分区，所以安装位置为 MBR

Grub 的根分区

为 Grub 配置文件 grub/menu.lst 和 stage 文件所在分区，假如您单独为/boot 目录挂载了一个分区，那么 Grub 的根分区通常为您系统中/boot 目录所在的分区。

搞错了根分区，Grub 就不能正确读取配置文件，自然不能正确引导。

系统根目录所在分区

Linux 根目录/的挂载分区。Linux 系统的分区挂载信息保存在文件系统分配表/etc/fstab 文件中

Grub 首先读取根分区中/boot/grub/menu.lst 文件，并转到引导分区，如果是 Windows 等系统，则将控制权移动分区引导扇区中的启动管理器。如果是 Linux 系统，则加载内核和设备，并根据/etc/fstab 文件的内容挂载文件系统。

看这个例子：（假设 Grub 安装在 MBR 中，Grub 的安装位置为（hd0））

title 	Linux
root    (hd0,0)①
kernel	(hd0,1)②/vmlinuz-2.6.15-25-686 root=/dev/sda3③ ro splash vga=0x31b
initrd	(hd0,1)④/initrd.img-2.6.15-25-686
boot

① 这一行表示引导分区为第一块硬盘的第一个分区（hd0,0）如果下面也指定了这个参数，那么下面的优先

② 表示当前系统的/boot 目录挂载到第一块硬盘的第二个分区（hd0,1）它是引导分区。一般情况下在“root”项中指定

③ 表示当前系统的/目录挂载到第一块硬盘的第三个分区（hd0,2），内核根据该分区中的/etc/fstab 文件来挂载文件系统。

④ 同 2

Grub 配置文件

/boot/grub/menu.lst 文件，主要由一些下面这样的块构成的。

timeout 	5①
default 	0②

title 		Linux③
root            (hd0,2)④
kernel          (hd0,2)/boot/vmlinuz-2.6.15-25-686 root=/dev/sda3⑤ ro⑥ splash⑦ vga=0x31b⑧
initrd		(hd0,2)/boot/initrd.img-2.6.15-25-686
boot


title 		Windows
root            (hd0,0)
makeactive⑨
chainloader +1 ⑩

① 等待时间，如果用户在这段时间内未进行选择，则引导默认系统

② 默认系统，从 0 开始计数，每个 title 项为一个系统

③ 标题，title 和分隔符后的内容为 Grub 菜单中显示的条目

④ 引导分区

⑤ 表示当前系统的/目录挂载到第一块硬盘的第三个分区(hd0,2)，内核根据该分区中的/etc/fstab 文件来挂载文件系统

⑥ 以只读模式挂载

⑦ 显示启动画面

⑧ 启动屏幕分辨率

⑨ 设置活动分区

⑩ 链式引导

Grub 安装

将 Grub 安装到系统中

grub-install --no-floppy① --root-directory=/boot② /dev/sdM③

① 不使用软盘

② 文件安装目录，通常不需要指定

③ 目标磁盘

这一步只是拷贝 Grub 到文件。如果是修复系统，通常情况下它们已经存在，直接进行下一步就可以

将 Grub 安装到 MBR

sudo grub进入 Grub 交互模式：

grub> find /boot/grub/stage2①
	(hd0,0)

grub> root (hd0,0)③
	Filesystem type is xfs, partition type 0x83④

grub> setup (hd0)⑤
	Checking if "/boot/grub/stage1" exists... yes
	Checking if "/boot/grub/stage2" exists... yes
	Checking if "/boot/grub/xfs_stage1_5" exists... yes⑥
	Running "embed /boot/grub/xfs_stage1_5 (hd0)"... 19 sectors are embeded.⑦succeeded
	Running "install /boot/grub/stage1 (hd0) (hd0)1+19 p (hd0,0)/boot/grub/stage2/boot/grub/menu.lst"... succeeded⑧

① 搜索 stage2 文件所在的分区，通常就是 Grub 根分区

② 返回 Grub 根分区名称

③ 将这个分区设为 Grub 根分区

④ 返回 Grub 根分区的文件系统信息

⑤ 将 Grub 安装到 MBR。注意是(hd0)而不是(hd0,0)

⑥ 检查需要的文件是否存在，因为用了 XFS 文件系统，所以需要 xfs_stage1_5

⑦ 将 xfs_stage1_5 嵌入到 MBR，不然 Grub 不能够读取 XFS 分区中的 stage2

⑧ 将 stage1 安装到 MBR，并指向 stage2 和 menu.list

⑨ 退出

可以使用TAB补全，或者按两次TAB列出提示

Grub 使用

在 Grub 启动菜单中，您可以选择您要的选项，按下 d 删除该项；或者按下 e 键，进入到编辑模式

修改您的启动参数，完成后回车

按 b 键，Grub 将以您修改后的参数引导系统。

在 Grub 启动菜单中，按下 c 进入命令模式，操作与交互模式基本相同；只不过最后一个命令是 boot，而不是 quit

参考资料：

开源世界旅行手册