GRUB是一個多操作系統啓動管理器。GRUB全稱爲GRand Unified Bootloader。他是系統啓動後運行的第一個程序，他是用來負載加載，傳輸控制到操作系統的內核，一旦他把內核掛載，系統引導管理器的任務也就完成。其他部分，比如設定默認啓動級別，系統初始化，關閉啓動相應的服務等都內核去完成。
1. grub legacy整個運行分爲了三個階段；
第一階段，stage1，它是直接被寫入到MBR中去的，這樣機器一啓動檢測完硬件後，就將控制權交給了GRUB的代碼。也就是上上圖所看到的前446個字節空間中存放的是stage1的代碼。BIOS將stage1載入內存中0x7c00處並跳轉執行。stage1（/stage1/start.S）的任務非常單純，僅僅是將硬盤0頭0道2扇區讀入內存。此時，stage1是沒有識別文件系統的能力的。
stage1主要負責BIOS和GRUB之間的交接，載入存放於各個分區中的開機文件。例如Linux下/boot/grub/..下面的一些文件。這部分纔是真正放在MBR中的bootloader。
stage1文件的大小正好是512字節，事實上stage1文件其實就是MBR中bootloader的備份，而之所以是bootloader而不是MBR, 是因爲這個文件的前446字節纔是和MBR是一樣的
第二階段，1.5階段，其存放在mbr之後的扇區，讓stage1中的bootloader能識別stage2所在的分區上的文件系統；給grub提供了文件系統的驅動；
解析：GRUB開始沒有OS，也沒有文件系統的概念。那麼GRUB是從何時開始有文件系統的功能的呢。這就是stage1.5乾的事情，stage1.5過後，GRUB就能識別文件系統了，就能在磁盤上識別加載文件了怎麼做到的？start.S加載的磁盤上的那些扇區的內容，就是文件系統的代碼，（即start.S的彙編代碼，有興趣的筒子可以去了解一下），將其（大概14個扇區）加載到內存，就具備了操作啓動設備上面文件的功能了，我們有了文件系統，我們可以直接操作文件了。那麼/boot/grub/stage2這樣的比較大的文件可以直接操作了。此後grub纔有能力去訪問/boot分區/boot/grub目錄下的 stage2文件，將stage2載入內存並執行。
第三階段，stage2：他存放磁盤分區上(/boot/grub/)。
解析：讓用戶以選項的方式將操作系統加載、修改選項以及新增參數，平時開機啓動的時候看到的Grub選項、信息，還有修改GRUB背景等功能都是stage2提供的，stage2會去讀入/boot/grub/grub.conf配置文件。
總結:
1） BIOS將控制權交給硬盤的主引導區，即MBR。
2） MBR中的bootloader(stage1)通過內置的地址加載stage1_5；
3）bootloader通過stage1_5的內容，將分區中的stage2加載；
4)stage2此時就可以在文件系統中將grub.conf文件加載，讓用戶看到選項界面。
grub的配置文件存放在/boot/grub/grub.conf，他還有一個鏈接文件，爲/etc/grub.conf，stage2及內核等通常放置於一個基本磁盤分區。
grub界面通過開機按C進入，如圖：
2.整個grub的功能主要有以下幾方面：
(1) 提供菜單、並提供交互式接口
e: 編輯模式，用於編輯菜單；
c: 命令模式，交互式接口；
(2) 加載用戶選擇的內核或操作系統
允許傳遞參數給內核
可隱藏此菜單
（3）爲菜單提供了保護機制
爲編輯菜單進行認證
爲啓用內核或操作系統進行認證
3.grub如何識別設備：grub在boot目錄下，要看boot的目錄所在處。
格式：(hd#,#)第幾個磁盤的第幾個分區；
hd#: 磁盤編號，用數字表示；從0開始編號
#: 分區編號，用數字表示; 從0開始編號
一般情況爲（hd0,0)：第一個磁盤的第一個主分區
4.grub有自己的命令行接口，選項如下：
help: 獲取幫助列表
help KEYWORD: 詳細幫助信息
find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：定位某文件是否存在
root (hd#,#)把哪一個磁盤分區設爲根設備
kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE: 設定本次啓動時用到的內核文件；額外還可以添加許多內核支持使用的cmdline參數；指明內核文件的路徑；z表示壓縮格式
例如：init=/path/to/init, selinux=0
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 設定爲選定的內核提供額外文件的ramdisk；
boot: 引導啓動選定的內核；
如圖：
上面的一些命令可以幫助我們在開機查詢有關grub相關信息。
我們可以假設以下幾種情況：
1）假設一個系統的grub設置出現問題（原因：不正確地修改grub 配置文件，安裝另一個操作系統，硬件上或 BIOS內的改動引致設置的排序不相同），導致grub不能找到它的配置文件，你可能會面對 grub 的開機提示符而無從着手。一般來說，第一步是要找出grub配置文件的位置。
grub的 find 指令可以爲你效勞。
grub> find /grub/grub.conf find /grub/grub.conf (hd0,2) (hd1,2)
這裏告訴我們我們有兩個boot分區，有可能源自不同的操作系統。頭一個位於第一個硬盤的第三個分區，另一個位於第二個硬盤的第三個分區，假若要將第一個項目的grub設置重新安裝到MBR；方法如下：
grub> root (hd0,2) grub> setup (hd0)
2）或者直接去查找stage1所在也可，如圖所示：
grub> find /boot/grub/stage1 (hd0,5) grub> root (hd0,5) grub> kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-238.19.1.el5.centos.plusPAE ro root=/dev/sda6 grub> initrd /boot/initrd-2.6.18-238.19.1.el5.centos.plusPAE.img grub> boot
3）如果你安裝了其它 Linux 版本，比如說Ubuntu，它只有 menu.lst配置而沒有grub.conf，但由於 CentOS利用連結把 menu.lst指向 grub.conf，因此在這兩個系統上尋找 menu.lst也是可以的：
grub> find /grub/grub.conf find /grub/grub.conf (hd0,0) grub> find /grub/menu.lst find /grub/menu.lst (hd0,0) (hd0,1)
由此可見，這裏有兩個/boot分區，第一位於硬盤的第一個分區，很可能是centos，而另一個linux的唯一第一個硬盤的的第二個分區；
這時候要查看grub.conf及menu.1st的內容，可以使用cat，
grub> cat (hd0,0)/grub/grub.conf ... 顯示文件內容 ... grub> cat (hd0,1)/grub/menu.lst ... 顯示文件內容 ...
4）要是第一次嘗試找不到文件，很可能/boot 分區並不存在，而grub被安裝在主目錄內。可以嘗試：
grub> find /boot/grub/grub.conf (hd0,0) (hd1,4)
如上所示，這個例子裏有兩個grub。第一個在第一個硬盤的第一個分區，而另一個在第二個硬盤的第五個分區 —— 亦即首個擴展分區。
如果要撤消第二個項目並將GRUB的開機程序安裝在第一個硬盤的 MBR 上：
grub> root (hd1,4) grub> setup (hd0
4）如果不清楚主目錄的位置時，可以嘗試尋找 /etc 內的一個文件。例如：
grub> find /etc/fstab (hd0,1)
由此我們得知 / 位於第一個硬盤的第二個分區上 —— 採用 SCSI 或 SATA 等於 /dev/sda2，而採用 PATA 等於/dev/hda2。
手動在grub命令行接口啓動系統：
grub> root (hd#,#)
grub> kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE
grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img
grub> boot
以上幾個完成grub的配置。
如下圖：
如上圖：內核與init的路徑指定與/boot目錄是否被單獨分區有關；
1）如boot單獨分區，同時安裝在第一塊硬盤，那麼可以入上圖填寫；
2）如boot不是單獨分區，前面需要指定boot路徑， 如/boot/...等；
3)如不是第一塊硬盤，或許是（hd#,#);
4)因centos6,7版本 /默認被安裝爲LVM格式，建議boot單獨分區。
舉例：/boot 的分區是 /dev/sda1，或 hd(0,0)。/ 的分區是 /dev/sda2，或hd（0,1），那麼/boot/grub/grub.conf必須如下設置：
title CentOS 6.7 i686 root (hd0,0) kernel /vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64 ro root=/dev/sda2 initrd /initramfs-2.6.32-573.el6.x86_64.img
5.再看看grub的配置文件/boot/grub/grub.conf
配置項：
default=#: 設定默認啓動的菜單項；落單項(title)編號從0開始；
timeout=#：指定菜單項等待選項選擇的時長；
splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_PIC_FILE：指明菜單背景圖片文件路徑；
hiddenmenu：隱藏菜單；
password [--md5] STRING: 菜單編輯認證；
title TITLE：定義菜單項“標題”, 可出現多次；
root (hd#,#)：grub查找stage2及kernel文件所在設備分區；爲grub的“根”;
kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：啓動的內核
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 內核匹配的ramfs文件；
password [--md5] STRING: 啓動選定的內核或操作系統時進行認證；
可以使用grub-md5-crypt命令創建密碼。示例：
[root@mageedu ~]# grub-md5-crypt Password: Retype password: $1$LduMa$b.xr5xXjzmcTWx/cpqCXa.
然後將密碼寫在配置文件裏
password --md5$1$LduMa$b.xr5xXjzmcTWx/cpqCXa. 縮進寫入配置文件。
可以對菜單進行編輯認證或者對啓動的內核進行認證設置。
6. 進入grub的單用戶模式可以幫我們修改忘記root之後的密碼，進入的單用戶模式的方法：
(1) 編輯grub菜單(選定要編輯的title，而後使用e命令);
(2) 在選定的kernel後附加，1, s, S或single都可以；
(3) 在kernel所在行，鍵入“b”命令；
7.如果bootloader文件損壞，那麼就只能進入救援模式；或者把硬盤拆下來，放到其他的主機上修復。 如果grub損壞，如何重新安裝grub？
1）尚未關機
模擬破壞情況：
#dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=200 coun1=1
方法1：grub-install直接修復安裝，可以安裝grub的三個階段，如圖：
注意:此種方式不要求指定的根下有boot目錄，或者有grub目錄，會自動創建
方法2：使用grub命令提示符進行修復
注意：此種要求必須要指定的root的設備上必要有一個grub目錄。stage1，stage1.5 stage2都必須存在纔可以，不然無法安裝成功。
2)第二種情況，bootloader損壞，並且已經重啓主機，主機無法啓動，此時需要進入救援模式進行修復。
如下圖，重啓之後，界面無法引導，
一）此時需要使用光盤鏡像引導。
二）選擇救援模式：
1）使用圖像界面，上下移動選擇Rescue install sysytem，進入救援模式
二）按Esc鍵，命令行模式下，看到boot 輸入：linux rescue 回車
三）通過救援模式bash切換到根文件系統，通過grub-install進行修復
各種設置
#####選擇語言設置：
##### 鍵盤設置：
#####是否啓用網絡（不需要，則No,如果選擇了Yes將要求選擇獲取IP地址的方式）
##### 正式進入救援模式，並且嘗試原有的環境，並將其根掛到在/mnt/sysimage目錄下
##### 如何切換到原系統：
##### 開啓一個shell：
（四）救援模式下的操作
##### 進入shell，切換至磁盤上的文件系統根目錄
##### 切換到已經找到的根文件系統上，使用grub-install 修復grub
####reboot重啓系統，檢測修復情況
可見修復成功！
8.關於新版grub2
新版的grub-install命令指定安裝目錄時不再使用--root-directory選項，改爲 --boot-directory選項，安裝文件不是安裝在指定目錄的/boot/grub下，而是安裝在指定目錄的/grub下，具體用法爲：
grub-install --boot-directory=DIR Install-Device
舉個例子說明，如果 /boot分區爲 sda7，/ 分區爲sda8，在使用救援模式修復grub2到mbr時使用的命令爲：
# 如果是以前的grub2，必須先掛載系統的 / 分區，再把系統的 /boot分區掛載到系統 / 分區下 mount /sda8 /mnt mount /sda7 /mnt/boot grub-install --boot-directory=/mnt/boot /dev/sda # 而對於只有 / 分區(假設爲 /dev/sda7) ，沒有 /boot單獨分區的，使用命令爲 mount /dev/sda7 /mnt grub-install --boot-directory=/mnt/boot /dev/sda