jason_125的grub学习笔记
- 原创作品，允许转载，转载时请务必以超链接形式标明文章原始出处 、作者信息和本声明。否则将追究法律责任。
- 原文：http://dreamsanqin.blog.51cto.com/845412/177656
GRUB 简介
系统启动引导管理器，是在计算机启动后运行的第一个程序，他是用来负责加载、传输控制到操作系统的内核，一旦把内核挂载，系统引导管理器的任务就算完成退出，系统引导的其它部份，比如系统的初始化及启动过程则完全由内核来控制完成。
GRUB软件包版安装
在linux系统中查看有没有安装grub-0.97-13.2包，如过没有安装此包，那么可以在光盘中找到grub-0.97-13.2进行安装即可。一般在安装完系统后该包已经被安装到系统中。如果没有rpm包可以下载tar包进行编译安装。（grub-0.97-13.2是安装grub到mbr中的工具包）
rpm -qa grub grub-0.97-13.2
GRUB的配置文件
设备命名命名习惯
首先GRUB要求设备名被括在一个括号中。fd表示软盘，hd 表示硬盘（不区分IDE还是SCSI）。其次设备是从0开始编号。分区也是如此，分区和设备之间用一个逗号分开。
下面给出几个例子 ：
| 设备名 | 含义 |
|---|---|
| (fd0) | 表示整个软盘 |
| (hd0,1) | 表示系统的第一个硬盘的第2个分区 |
| (hd0,0) | 表示系统中的第一个硬盘的第一个分区 |
如果没有指定某个分区，则表示使用整个设备，否则只使用指定的分区。
grub.conf的写法
| 选项 | 说明 |
| default | 定义默认引导的操作系统。0 表示第一个操作系统，1表示第2个，依此类推。 |
| hiddenmenu | 用于启动时隐藏菜单，除非在timeout之前按下 ESC 才能看到菜单。 |
| timeout | 定义多少秒内如果用户没有按下键盘上的某个按键，就自动引导 default 所指定的操作系统。 |
| splashimage | 指定启动的背景图片，一般为压缩文件。路径为绝对路径。 |
| title | 定义引导项目的名称。 |
| root | 指定boot分区所在磁盘及分区，如: root (hd0,0)。 |
| kernel | 指定kernel文件所在绝对目录地址，如: kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-92.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet |
| initrd | 指定ramdisk盘所在绝对目录地址，如: initrd /boot/initrd-2.6.18-92.el5.img |
-
注意：
- kernel与initrd这两个设置项中，指定的路径都是绝对路径。因为这两个文件都存放在/boot目录。
- 而且/boot所在的分区已经在root (hd[0-n],[0-n])中指定，所以就无需再指明kernel与initrd在哪个分区了。
- 如果boot分区为独立分区，那么前面的/boot省略掉。如果boot分区为非独立分区，那么必须加上/boot。
boot分区为独立分区
-
grub.conf
default=0 #默认启动第一个操作系统 timeout=5 #超时时间为5秒 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu title Red Hat Enterprise Linux Server (2.6.18-92.el5) #设置项目标题 #设置boot分区所在位置，第一个硬盘的第一分区 root (hd0,0) #设置kernel所在位置。注意这里的root指的系统根所在位置，与上面的root不同 kernel /vmlinuz-2.6.18-92.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet #设置initrd所在位置 initrd /initrd-2.6.18-92.el5.img
boot分区非独立分区
-
/boot/grub/grub.conf
default=0 #默认启动第一个操作系统 timeout=5 #超时时间为5秒 splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu title Red Hat Enterprise Linux Server (2.6.18-92.el5) #设置项目标题 #设置boot分区所在位置，第一个硬盘的第一分区。 root (hd0,0) #设置kernel所在位置。注意这里的root指的系统根所在位置，与上面的root不同。 kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-92.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet #设置initrd所在位置。 initrd /boot/initrd-2.6.18-92.el5.img
GRUB和stage文件
stage文件
GRUB含有几个images文件，两个必需的文件stage1和 stage2，可选的为stage1_5和两个网络引导的文件nxgrub和pxegrub。
stage1是用于引导GURB的一个必须的映象文件。通常它是被嵌入到 MBR。或者一个分区的引导扇区之中。因为 PC 的引导扇区是 512 字节，所以 stage1也是512字节。stage1的作用就是从一个本地磁盘加载stage 2 或者stage1_5 。因为大小的限制，stage1 对stage2 或者stage1_5的位置进行编码。
stage1与stage2文件一般位于/boot/grub/目录下，在这个目录下还有很多stage1_5的文件，而且都是以文件系统格式命名的。它们的目的是在stage1和stage2之间搭建一个桥梁，也就是stage1加载stage1_5, 然后stage1_5加载stage2。stage1 和stage1_5的不同之处是stage1无法识别文件系统，stage1_5可以。因为 Stage2 太大了，无法被嵌入到某个固定的区域，而stage1_5可以安装在 MBR 之后的位置。
grub启动方式
- stage1_5 -> stage2 方式
首先监测是否是合适的文件系统的驱动，如果存在就使用文件系统逻辑的方式stage2；如果找不到就用blocklist的方式再找stage2，找到了挂起来，找不到报错。
- stage1 -> stage2方式
如果确认stage1_5没有被安装在MBR之后， stage1就会使用记录的stage2的blocklist寻找stage2,找到后挂起来，找不到报错。
GRUB三种安装方式
在linux系统中可以执行grub命令。
进入grub的命令界面，在这里面可以使用一些常用的命令。也可以对不太了解的命令进行帮助查看。可以使用TAB键对命令进行补全操作，系统会给予提示信息。如下：
-
help
grub Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time. 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> help blocklist FILE boot cat FILE chainloader [--force] FILE clear color NORMAL [HIGHLIGHT] configfile FILE device DRIVE DEVICE displayapm displaymem find FILENAME geometry DRIVE [CYLINDER HEAD SECTOR [ halt [--no-apm] help [--all] [PATTERN ...] hide PARTITION initrd FILE [ARG ...] kernel [--no-mem-option] [--type=TYPE] makeactive map TO_DRIVE FROM_DRIVE md5crypt module FILE [ARG ...] modulenounzip FILE [ARG ...] pager [FLAG] partnew PART TYPE START LEN parttype PART TYPE quit reboot root [DEVICE [HDBIAS]] rootnoverify [DEVICE [HDBIAS]] serial [--unit=UNIT] [--port=PORT] [-- setkey [TO_KEY FROM_KEY] setup [--prefix=DIR] [--stage2=STAGE2_ terminal [--dumb] [--no-echo] [--no-ed terminfo [--name=NAME --cursor-address testvbe MODE unhide PARTITION uppermem KBYTES vbeprobe [MODE] grub> help root root: root [DEVICE [HDBIAS]] Set the current "root device" to the device DEVICE, then attempt to mount it to get the partition size (for passing the partition descriptor in `ES:ESI', used by some chain-loaded bootloaders), the BSD drive-type (for booting BSD kernels using their native boot format), and correctly determine the PC partition where a BSD sub-partition is located. The optional HDBIAS parameter is a number to tell a BSD kernel how many BIOS drive numbers are on controllers before the current one. For example, if there is an IDE disk and a SCSI disk, and your FreeBSD root partition is on the SCSI disk, then use a `1' for HDBIAS. rootnoverify: rootnoverify [DEVICE [HDBIAS]] Similar to `root', but don't attempt to mount the partition. This is useful for when an OS is outside of the area of the disk that GRUB can read, but setting the correct root device is still desired. Note that the items mentioned in `root' which derived from attempting the mount will NOT work correctly. grub>
install命令
# 命令格式： install: install [--stage2=STAGE2_FILE] [--force-lba] STAGE1 [d] DEVICE STAGE2 [ADDR] [p] [CONFIG_FILE] [REAL_CONFIG_FILE] # STAGE1：指定stage1文件所在绝对路径。 # DEVICE：指定vstage1装载的位置。 # STAGGE2：指定stage2文件所在绝对路径。 # ADDR：指定装载stage2的位置，如果不写，系统自动决定。 # 例如： # boot为独立分区时： grub>root (hd0,0) grub>install /grub/stage1 (hd0) /grub/stage2 p /grub/grub.conf # boot为非独立分区时： grub>root (hd0,0) grub>install (hd0,0)/boot/grub/stage1 (hd0) (hd0,0)/boot/grub/stage2 p (hd0,0)/boot/grub/grub.conf # 该句可以写成如下这样： grub>root (hd0,0) grub>install /boot/grub/stage1 (hd0) /boot/grub/stage2 p /boot/grub/grub.conf # 注意：boot分区为独立分区与非独立分区时，安装方法有区别。
setup命令
# 命令格式：
setup [--prefix=DIR] [--stage2=STAGE2_FILE] [--force-lba] INSTALL_DEVICE [IMAGE_DEVICE]
# INSTALL_DEVICE：指定安装grub的位置。
# IMAGE_DEVICE：指定要安装的镜象文件。
# 例如：
grub
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
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> root (hd0,)
Possible partitions are:
Partition num: 0, Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
Partition num: 1, Filesystem type unknown, partition type 0x82
Partition num: 2, Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub> root (hd0,0)
Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub> setup (hd0)
Checking if "/boot/grub/stage1" exists... no
Checking if "/grub/stage1" exists... yes
Checking if "/grub/stage2" exists... yes
Checking if "/grub/e2fs_stage1_5" exists... yes
Running "embed /grub/e2fs_stage1_5 (hd0)"... 15 sectors are embedded.
succeeded
Running "install /grub/stage1 (hd0) (hd0)1+15 p (hd0,0)/grub/stage2 /grub/grub.conf"... succeeded
Done.
grub>
grub-install命令
grub-install拷贝grub镜象文件到DIR/boot目录中（可以通过参数--root-directory指定目录），并用grub shell安装grub到MBR中。
# 命令格式： grub-install [OPTION] install_device # 例如： grub-install hd0 Installation finished. No error reported. This is the contents of the device map /boot/grub/device.map. Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect, fix it and re-run the script `grub-install'. # this device map was generated by anaconda (hd0) /dev/sda
-
三种安装方式的区别
- 这3种方式中，最常用的是grub-install，其中install是最底层的方式。setup是更高一层的方式，而grub-install是最高级最简单的方式。
-
安装源
- grub-install命令安装grub到MBR中的时候利用的安装源是/usr/share/grub/i386-redhat/下的stage1、stage2和各种stage1_5。
- 而install命令与setup命令安装grub的安装源是/boot/grub目录中的stage1、stage2和各种stage1_5。
- 所以要使用这两种安装方法来安装grub到MBR中的时候，确保/boot/grub目录中的stage1、stage2和各种stage1_5必须存在。
-
查找stage2方式
- grub-install命令安装的grub只是利用stage1_5 -> stage2 方式的文件系统方式去查找，如果stage2不存在，那么系统就不能启动。
- setup命令安装的grub是stage1_5 -> stage2 方式去查找stage2，首先监测是否是合适的文件系统的驱动，如果存在就使用文件系统逻辑的方式查找stage2；如果找不到就用blocklist的方式再找stage2。
- install命令安装的grub使用stage1 -> stage2方式去查找。
安装测试
boot为独立分区
该测试boot分区为独立分区。分区情况如下：
fdisk -l Disk /dev/sda: 32.2 GB, 32212254720 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 3916 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 1 13 104391 83 Linux /dev/sda2 14 78 522112+ 82 Linux swap / Solaris /dev/sda3 79 3916 30828735 83 Linux
- grub-install命令测试
首先使用grub-install命令对已安装好的系统进行重新安装grub（因为系统默认的安装方式是用install安装的）。
grub-install hd0 Installation finished. No error reported. This is the contents of the device map /boot/grub/device.map. Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect, fix it and re-run the script `grub-install'. # this device map was generated by anaconda (hd0) /dev/sda
执行完成之后，使用rm命令删除/boot/grub下的stage2文件，重启系统。会看到有如下的错误出现：
GRUB Loading stage1.5. GRUB loading, please wait... Error 15 _
这个时候我们只能进入linux rescue模式对系统进行修复了，而且只可以使用grub-install命令对系统进行修复。因为/boot/grub下的stage2文件已经被我们删掉了。原因是的安装源已被破坏。
这个时候插入光盘，设置为cdrom启动，输入linux rescue回车进入rescue模式中。挂载你的系统到/mnt/sysimage目录下。执行命令grub-install hd0命令来重新安装grub系统可以正常启动。具体操作如下：
-
用光盘启动，选择rescue模式或输入
linux rescue，进入linux rescue模式 -
进入shell后，执行：
chroot /mnt/sysimage/ ls / grub-install hd0
- 完成后重新启动系统
备注： 那么在什么情况下使用grub-install命令来重新安装grub呢？
- grub被擦掉的时候。
- /boot/grub目录下的所有镜像文件都给删除时。
- 使用grub-install命令安装的grub且boot/grub目录下stage2文件被误删除时（有人会考虑到把/usr/share/grub/i386-redhat/下的stage2拷贝到/boot/grub目录中，此方法是不成功的）。
- setup命令测试
使用setup命令重新安装grub到MBR中。
grub
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
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> root (hd0,0)
Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub> setup (hd0)
Checking if "/boot/grub/stage1" exists... no
Checking if "/grub/stage1" exists... yes
Checking if "/grub/stage2" exists... yes
Checking if "/grub/e2fs_stage1_5" exists... yes
Running "embed /grub/e2fs_stage1_5 (hd0)"... 15 sectors are embedded.
succeeded
Running "install /grub/stage1 (hd0) (hd0)1+15 p (hd0,0)/grub/stage2 /grub/grub.conf"... succeeded
Done.
grub> quit
使用rm命令删除/boot/grub/目录中的stage2文件重启系统。系统仍然可以启动，而且重新生成了stage2文件。
现在使用shred命令删除stage2文件，再使用rm命令把stage2文件删除。重新启动系统。
# shred - overwrite a file to hide its contents, and optionally delete it shred -v stage2 shred: stage2: pass 1/25 (random)... shred: stage2: pass 2/25 (ffffff)... shred: stage2: pass 3/25 (492492)... shred: stage2: pass 4/25 (888888)... shred: stage2: pass 5/25 (924924)... shred: stage2: pass 6/25 (249249)... shred: stage2: pass 7/25 (cccccc)... shred: stage2: pass 8/25 (222222)... shred: stage2: pass 9/25 (db6db6)... shred: stage2: pass 10/25 (777777)... shred: stage2: pass 11/25 (999999)... shred: stage2: pass 12/25 (eeeeee)... shred: stage2: pass 13/25 (random)... shred: stage2: pass 14/25 (dddddd)... shred: stage2: pass 15/25 (000000)... shred: stage2: pass 16/25 (555555)... shred: stage2: pass 17/25 (111111)... shred: stage2: pass 18/25 (444444)... shred: stage2: pass 19/25 (aaaaaa)... shred: stage2: pass 20/25 (333333)... shred: stage2: pass 21/25 (bbbbbb)... shred: stage2: pass 22/25 (b6db6d)... shred: stage2: pass 23/25 (666666)... shred: stage2: pass 24/25 (6db6db)... shred: stage2: pass 25/25 (random)... rm –rf stage2 reboot
这个时候系统不能再启动了，出现如下显示：
GRUB Loading stage1.5. GRUB loading, please wait... _
现在要恢复系统的话，只能是使用grub-install命令对系统进行恢复。修复方法与上面相同。
- install命令测试
使用install命令重新写MBR。如下：
grub
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
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> root (hd0,0)
Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub> install /grub/stage1 (hd0) /grub/stage2 p /grub/grub.conf
grub> quit
使用rm命令删除/boot/grub/目录中的stage2文件重启系统。系统仍然可以启动，而且重新生成了stage2文件。
现在使用shred命令删除stage2文件，再使用rm命令把stage2文件删除。重新启动系统。
shred -v stage2 shred: stage2: pass 1/25 (random)... shred: stage2: pass 2/25 (ffffff)... shred: stage2: pass 3/25 (492492)... shred: stage2: pass 4/25 (888888)... shred: stage2: pass 5/25 (924924)... shred: stage2: pass 6/25 (249249)... shred: stage2: pass 7/25 (cccccc)... shred: stage2: pass 8/25 (222222)... shred: stage2: pass 9/25 (db6db6)... shred: stage2: pass 10/25 (777777)... shred: stage2: pass 11/25 (999999)... shred: stage2: pass 12/25 (eeeeee)... shred: stage2: pass 13/25 (random)... shred: stage2: pass 14/25 (dddddd)... shred: stage2: pass 15/25 (000000)... shred: stage2: pass 16/25 (555555)... shred: stage2: pass 17/25 (111111)... shred: stage2: pass 18/25 (444444)... shred: stage2: pass 19/25 (aaaaaa)... shred: stage2: pass 20/25 (333333)... shred: stage2: pass 21/25 (bbbbbb)... shred: stage2: pass 22/25 (b6db6d)... shred: stage2: pass 23/25 (666666)... shred: stage2: pass 24/25 (6db6db)... shred: stage2: pass 25/25 (random)... rm –rf stage2 reboot
这个时候系统不能再启动了，出现如下显示：
GRUB _
boot为非独立分区
该测试系统boot分区与根在同一分区中。
fdisk -l Disk /dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 1 2544 20434648+ 83 Linux /dev/sda2 2545 2609 522112+ 82 Linux swap / Solaris
grub-install命令与setup命令与boot为独立分区时使用方法一样。而install命令略有不同。就是在指定路径的时候不能省略boot目录。如下：
grub>root (hd0,0) grub>install /boot/grub/stage1 (hd0) /boot/grub/stage2 p /boot/grub/grub.conf
以下为测试结果：
使用install命令重新写MBR。如下：
grub
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
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> root (hd0,0)
Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub>install /boot/grub/stage1 (hd0) /boot/grub/stage2 p /boot/grub/grub.conf
grub> quit
使用rm命令删除/boot/grub/目录中的stage2文件重启系统。系统仍然可以启动。
现在使用shred命令删除stage2文件，再使用rm命令把stage2文件删除。重新启动系统。
shred -v stage2 shred: stage2: pass 1/25 (random)... shred: stage2: pass 2/25 (ffffff)... shred: stage2: pass 3/25 (492492)... shred: stage2: pass 4/25 (888888)... shred: stage2: pass 5/25 (924924)... shred: stage2: pass 6/25 (249249)... shred: stage2: pass 7/25 (cccccc)... shred: stage2: pass 8/25 (222222)... shred: stage2: pass 9/25 (db6db6)... shred: stage2: pass 10/25 (777777)... shred: stage2: pass 11/25 (999999)... shred: stage2: pass 12/25 (eeeeee)... shred: stage2: pass 13/25 (random)... shred: stage2: pass 14/25 (dddddd)... shred: stage2: pass 15/25 (000000)... shred: stage2: pass 16/25 (555555)... shred: stage2: pass 17/25 (111111)... shred: stage2: pass 18/25 (444444)... shred: stage2: pass 19/25 (aaaaaa)... shred: stage2: pass 20/25 (333333)... shred: stage2: pass 21/25 (bbbbbb)... shred: stage2: pass 22/25 (b6db6d)... shred: stage2: pass 23/25 (666666)... shred: stage2: pass 24/25 (6db6db)... shred: stage2: pass 25/25 (random)... rm –rf stage2 reboot
这个时候系统不能再启动了，出现如下显示：
GNU GRUB version 0.97 (638K lower / 522176K 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> _
同样现在要恢复系统的话，只能是使用grub-install命令对系统进行恢复。恢复后系统就可以正常启动了。
修复grub.conf
当系统中的grub.conf文件被删除掉后。在没有备份的情况下我们只能用grub交互模式来写grub.conf文件让系统重新启动起来。正如下图所示:
这台测试机的分区如下：
fdisk -l Disk /dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 1 2544 20434648+ 83 Linux /dev/sda2 2545 2609 522112+ 82 Linux swap / Solaris
boot分区为非独立分区。grub.conf文件内容如下：
-
grub.conf
default=0 timeout=5 splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu title Red Hat Enterprise Linux Server (2.6.18-92.el5) root (hd0,0) kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-92.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet initrd /boot/initrd-2.6.18-92.el5.img
现在尝试用如下操作修复grub.conf文件来启动系统。
GNU GRUB version 0.97 (638K lower / 522176K 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> root (hd0,0)
Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub> kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-92.e15 ro root=LABEL=/ rhgt quiet
[Linux-bzImage, setup=0x1e00, size=0x1b7034]
grub> initrd /boot/initrd-2.6.18-92.e15.img
[Linux-initrd @ 0x1fc84000, 0x25ba3a bytes]
grub> boot_
输入完成后按回车开始正常启动系统。
也可以写成下面这样使系统可以正常启动。不使用卷标指定根，直接使用设备名。
kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-92.e15 ro root=/dev/sda1 rhgt quiet
正常进入系统之后在重新编写grub.conf文件。
附录
grub的详细使用说明参考info grub的帮助内容或登陆http://www.gnu.org/software/grub/grub.html参考官方说明对grub更深了解。