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[編輯]教程提示

[編輯]我應該學習這門教程嗎?

本教程向您顯示如何安裝和使用 GRUB (Grand Unified Boot Loader)。就像 LILO 一樣,GRUB 允許引導 Linux 系統,它負責裝入和引導內核。但與 LILO 不同,GRUB 的功能非常多,更易於使用,更可靠和靈活,而且非常小巧。

如果已經有些熟悉 LILO,並瞭解了磁盤分區的基本知識,那麼您就掌握了學習本教程應具備的預備知識。通過學習本教程和安裝 GRUB 之後,您將改進 Linux 系統的可靠性和可用性。

如果只是想嘗試 GRUB,可以學習本教程的前半部分,並製作 GRUB 引導盤,然後練習使用它來引導系統。這樣做以後,您將學會在緊急情況下如何使用 GRUB 來引導系統。

但是,如果想更深入地體驗 GRUB,可以學完整個教程,它將爲您演示如何將 GRUB 設置成缺省引導裝入器。

[編輯]GRUB 基礎

[編輯]什麼是 GRUB?

GRUB 是引導裝入器 – 它負責裝入內核並引導 Linux 系統。GRUB 還可以引導其它操作系統,如 FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、GNU HURD 和 DOS,以及 Windows 95、98、NT 和 2000。儘管引導操作系統看上去是件平凡且瑣碎的任務,但它實際上很重要。如果引導裝入器不能很好地完成工作或者不具有彈性,那麼就可能鎖住系統,而無法引導計算機。另外,好的引導裝入器可以給您靈活性,讓您可以在計算機上安裝多個操作系統,而不必處理不必要的麻煩。

[編輯]GRUB 很棒

GRUB 是一個很棒的引導裝入器。它有許多功能,可以使引導過程變得非常可靠。例如,它可以直接從 FAT、minix、FFS、ext2 或 ReiserFS 分區讀取 Linux 內核。這就意味着無論怎樣它總能找到內核。另外,GRUB 有一個特殊的交互式控制檯方式,可以讓您手工裝入內核並選擇引導分區。這個功能是無價的:即使 GRUB 菜單配置不正確,你仍可以引導系統。哦,對了 – GRUB 還有一個彩色引導菜單。我們只是剛開始。

[編輯]爲什麼使用 GRUB?

您也許會奇怪,爲什麼全世界都需要 GRUB – 畢竟,Linux 世界在很長一段時間裏一直使用 LILO 引導裝入器,而且它可以讓上百萬的 Linux 用戶引導系統。是的,的確是這樣,LILO 很有效。但是,LILO 的維修率很高,而且很不靈活。與其花很多時間來描述 GRUB 的優點,還不如演示如何創建自己的 GRUB 引導盤以及如何使用它來引導系統。然後,我將說明 GRUB 的一些很“酷”的技術細節,並指導您完成將 GRUB 安裝到 MBR(主引導記錄)的過程,以使它成爲缺省引導裝入器。

如果您有點膽小,不必害怕。可以學習本教程的前半部分,創建 GRUB 引導盤,嘗試使用 GRUB 而不必弄亂現有的引導裝入器。或者,可以用其安全的“駐留”方式來熟悉 GRUB。那麼,讓我們立即開始吧。

[編輯]安裝 GRUB

[編輯]下載 GRUB

要開始探究 GRUB 的精妙之處,首先需要下載、編譯和安裝它。但不要害怕 – 根本不會修改您的引導記錄 – 我們只是要編譯和安裝 GRUB,就像其它程序一樣,在此過程中我們可以創建 GRUB 引導盤。請不要擔心;在修改引導過程之前,我會告訴您。

現在開始。訪問 ftp://alpha.gnu.org/gnu/grub/ (當前可用的ftp地址爲:ftp://ftp.gnu.org/gnu/grub) 並下載可以找到的最新版本的 GRUB tar 壓縮包。我編寫本教程時,最新的 tar 壓縮包是 grub-0.5.96.1.tar.gz。下載了最新版本後,就可以安裝了。

也可以使用git來安裝:git clone git://git.savannah.gnu.org/grub.git

[編輯]安裝步驟

這裏是從 tar 壓縮包安裝 GRUB 所需輸入的命令。我將在 /tmp 中編譯源文件,並將所有部分都安裝到硬盤的 /usr 目錄下。

cd /tmp
tar xzvf /path/to/archive/here/grub-0.5.96.1.tar.gz
cd grub-0.5.96.1
sudo ./configure --prefix=/usr
sudo make
sudo make install 

現在已經安裝了 GRUB,準備開始使用它。

注意:如果在運行./configure –prefix=/usr 時出現提示 configure: error: xxxxx is not found (表示缺少xxxxx組件,配置中止) 可以用sudo apt-get install xxxxx 安裝相應組件,然後再執行配置工作。

如果你使用grub-2.00在運行make時出現

make[4]: * argp-fmtstream.o] Error 1

make[3]: * [all-recursive] Error 1

等等的錯誤提示,請不要慌張,這是glibc-2.16.0的問題,你可以用一個命令來繞過去:

sed -i -e ‘/gets is a security/d’ grub-core/gnulib/stdio.in.h

[編輯]製作引導盤

[編輯]準備開始

要製作引導盤,需執行一些簡單的步驟。首先,在新的軟盤上創建 ext2 文件系統。然後,將其安裝,並將一些 GRUB 文件複製到該文件系統,最後運行 “grub” 程序,它將負責設置軟盤的引導扇區。

[編輯]準備磁盤

好,將一張空盤插入 1.44MB 軟驅,輸入:

sudo mke2fs /dev/fd0 

創建了 ext2 文件系統後,需要安裝該文件系統:

sudo mount /dev/fd0 /mnt/floppy 

現在,需要創建一些目錄,並將一些關鍵文件(原先安裝 GRUB 時已安裝了這些文件)複製到軟盤:

sudo mkdir /mnt/floppy/boot
sudo mkdir /mnt/floppy/boot/grub
sudo cp /usr/share/grub/i386-pc/stage1 /mnt/floppy/boot/grub
sudo cp /usr/share/grub/i386-pc/stage2 /mnt/floppy/boot/grub 

只需要再有一個步驟,就能得到可用的引導盤。

[編輯]啓動GRUB

解壓、編譯和安裝 GRUB 源 tar壓縮包時,會將程序 grub 放到 /usr/sbin 中。該程序非常有趣並值得注意,因爲它實際上是 GRUB 引導裝入器的半功能性版本。是的,儘管 Linux 已經啓動並正在運行,您仍可以運行 GRUB 並執行某些任務,而且其界面與使用 GRUB 引導盤或將 GRUB 安裝到硬盤 MBR 時看到的界面完全相同。

這是有趣的設計策略,現在該使用駐留版本的 GRUB 來設置引導盤的引導扇區了。從 root 用戶,輸入 “grub”。GRUB 控制檯將啓動,顯示如下:

GRUB version 0.5.96.1 (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> 

歡迎使用 GRUB 控制檯。現在,研究命令。

[編輯]完成引導盤

在 grub> 提示符處,輸入:

grub> root (fd0)
grub> setup (fd0)
grub> quit 

現在,引導盤完成了。在繼續下一步驟之前,在看一下剛纔輸入的命令。第一個 “root” 命令告訴 GRUB 到哪裏查找輔助文件 stage1 和 stage2。缺省情況下,GRUB 會在指定的分區或磁盤上的 /boot/grub 目錄中進行查找。在安裝引導盤時,也就是幾分鐘以前,我們已將這些文件複製到正確的位置。接着,輸入了 setup 命令,它告訴 GRUB 將引導裝入器安裝到軟盤的引導記錄上;我們將在以後詳細討論這一過程。然後退出。現在,已經制作好引導盤,可以開始使用 GRUB 了。

[編輯]使用 GRUB

[編輯]準備

使用 GRUB 引導系統之前,需要知道一些信息。首先,應知道哪個分區保存了 Linux 內核,以及 root 文件系統的分區名稱。然後,應查看現有 LILO 配置來尋找需要傳遞給內核的變量,如 “mem=128M”。一旦獲取了這些信息,就可以開始了。

[編輯]啓動 GRUB

要啓動 GRUB,需要關閉系統並退出引導盤。如果由於某些原因而不能立即關閉系統(比如上班時在部門的服務器上測試 GRUB),那麼只要在提示中輸入 “grub” 並繼續操作。所有程序的運行情況都不會改變,只是您不能執行引導(因爲 Linux 正在運行)。

[編輯]首次接觸

裝入引導盤時,在屏幕頂部將出現一條消息,告訴您正在裝入第一階段和第二階段。幾秒後,將會出現一個熟悉的屏幕,顯示如下:

GRUB version 0.5.96.1 (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> 

可以看到,這些內容與在 Linux 中以駐留方式運行 GRUB 時出現的消息完全相同 – 只不過現在我們是使用 GRUB 來引導 Linux。

[編輯]”root”

在 Linux 中,當談到 “root” 文件系統時,通常是指主 Linux 分區。但是,GRUB 有它自己的 root 分區定義。GRUB 的 root 分區是保存 Linux 內核的分區。這可能是您的正式 root 文件系統,也可能不是。例如,在 Gentoo Linux 中,有一個單獨的小分區專用於保存 Linux 內核與引導信息。大多數情況下,我們不安裝這個分區,這樣在系統意外崩潰或重新引導時,就不會把它弄亂。

這些,我們討論的是 GRUB,需要指定 GRUB 的 root 分區。進入 root 分區時,GRUB 將把這個分區安裝成只讀型,這樣就可以從該分區中裝入 Linux 內核。GRUB 的一個很“酷”的功能是它可以讀取本機的 FAT、FFS、minix、ext2 和 ReiserFS 分區,我們很快就會討論這個功能。但現在,讓我們輸入 root 分區。在提示中輸入 root,但不要按 Enter 鍵:

grub> root ( 

現在,按一次 Tab 鍵。如果系統中有多個硬盤,GRUB 將顯示可能完成的列表,從 “hd0” 開始。如果只有一個硬盤,GRUB 將插入 “hd0,”。如果有多個硬盤,繼續進行,在 (“hd0”) 中輸入名稱並在名稱後緊跟着輸入逗號,但不要按 Enter 鍵。部分完成的 root 命令看起來如下:

grub> root (hd0, 

現在,繼續操作,再按一次 Tab 鍵。GRUB 將顯示特定硬盤上所有分區的列表,以及它們的文件系統類型。在我的系統中,按 Tab 鍵時得到以下列表:

grub> root (hd0, (tab)
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 unknown, partition type 0x7
Partition num: 4, Filesystem type is reiserfs, partition type 0x83
Partition num: 5, Filesystem type is reiserfs, partition type 0x83 

如您所見,GRUB 的交互式硬盤和分區名稱實現功能非常有條理。這些,只需要好好理解 GRUB 新奇的硬盤和分區命名語法,然後就可以繼續操作了。

[編輯]GRUB 命名約定

到目前爲止,您可能會感到一點困惑,因爲 GRUB 所使用的硬盤/分區命名約定與 Linux 使用的命名約定不同。在 Linux 中,第一個硬盤的第五個分區稱作 “hda5”。而 GRUB 把這個分區稱作 “(hd0,4)”。GRUB 對硬盤和分區的編號都是從 0 開始計算。另外,硬盤和分區都用逗號分隔,整個表達式用括號括起。現在,回來看一下 GRUB 提示,可以發現如果要引導 Linux 硬盤 hda5,應輸入 “root (hd0,4)”。如果已經明白了 GRUB 硬盤/分區命名,您也許要調整當前 root 命令行,以使它指向保存 Linux 內核的分區。按以下格式輸完命令,然後按 Enter 鍵:

grub> root (hd0,4) (hit enter)
Filesystem type is reiserfs, partition type 0x83 

[編輯]GRUB 內幕

[編輯]重新調查引導軟盤

如果一切正常,就可以使用使用 GRUB 引導盤來引導當前 Linux 發行版。如您所見,GRUB 是功能非常強大的引導裝入器,它讓您可以隨意動態配置以進行引導。我將向您介紹如何創建 GRUB 引導菜單,這樣就可以從菜單中進行 OS 選擇,而不是輸入三行命令來引導 Linux。但在動手之前,現在是深入瞭解 GRUB 幕後是如何工作的好時機。我將說明引導盤引導過程的工作原理,這樣您就可以對 GRUB 有一個更好的評價和了解。

[編輯]兩階段過程

要製作引導軟盤,需要做兩件事 – 將文件複製到軟盤的 ext2 文件系統的 /boot/grub 目錄中,運行 GRUB 的安裝程序。運行 GRUB 安裝程序時,GRUB 將 “stage 1” 裝入器安裝到軟盤的引導記錄中。它還將 stage 1 裝入器配置成從 ext2 文件系統直接裝入 stage2。通常,GRUB 通過在包含 stage2 數據的軟盤上創建一列塊來完成此操作,這樣 stage1 裝入 stage2 時不必知道 ext2 文件系統的任何情況。

但是,大多數情況下,GRUB 在安裝完 stage1 之後,會立即將 stage1.5 裝入器安裝到引導記錄中。這個特殊的 stage1.5 允許無需使用原始塊列表就能從 ext2 文件系統裝入 stage2,卻要更靈活的標準基於路徑的方法。GRUB 理解文件系統結構的這一能力使 GRUB 比 LILO 更強壯。例如,如果正好在整理引導盤文件系統的碎片,stage1 就可以找到 stage2(歸功於 ext2 stage1.5)。而 LILO 就不能完成此項操作。因爲 LILO 只能依賴於映射文件,每次更新內核或在磁盤上物理移動數據時,即使不更改路徑,也需要重新運行它。

[編輯]階段 1、1.5 和 2

您也許會想知道:如果使用 FAT 而不是 ext2 文件系統創建引導盤,GRUB 是否可以工作。是的,它可以工作,因爲在輸入 “setup (fd0)” 時,GRUB 會安裝與 root 文件系統類型匹配的 stage1.5。即使沒有沒有空間可以安裝 stage1.5,GRUB 仍可以通過追溯到更原始的塊列表,來裝入 stage2。

[編輯]搜索和恢復

在繼續討論之前,先研究一個與引導軟盤相關的實用提示。由於 GRUB 的交互式性質,它爲恢復軟盤生成了一個很好的引導裝入器。但是,如果將好的內核複製到引導盤上,那它就更好了。那樣,即使硬盤上的內核壞了或者被意外刪除了,也可以追溯到引導盤內核,並啓動和運行系統。要將備用內核複製到引導盤,執行以下操作:

sudo mount /dev/fd0 /mnt/floppy
sudo cp /path/to/bzImage /mnt/floppy/boot
sudo umount /dev/fd0 

現在,軟盤已包含備用內核,可以在 GRUB 中使用它來引導 Linux 發行版,操作如下:

grub> root (fd0)
grub> kernel /boot/bzImage root=/dev/hda5 (將 /dev/hda5 更改成想要引導的分區名稱)
grub> boot 

[編輯]硬盤引導

好,現在如何將 GRUB 安裝到硬盤上?這個過程幾乎與引導盤安裝過程一樣。首先,需要決定哪個硬盤分區將成爲 root GRUB 分區。在這個分區上,創建 /boot/grub 目錄,並將 stage1 和 stage2 文件從 /usr/share/grub/i386-pc 複製到該目錄中。可以通過重新引導系統並使用引導盤,或者使用駐留版本的 GRUB 來執行後一步操作。在這兩種情況下,啓動 GRUB,並用 root 命令指定 root 分區。例如,如果將 stage1 和 stage2 文件複製到 hda5 的 /boot/grub 目錄中,應輸入 “root (hd0,4)”。現在,只差一步。

接着,決定在哪裏安裝 GRUB – 在硬盤的 MBR,或者如果與 GRUB 一起使用另一個“主”引導裝入器,則安裝在特定分區的引導記錄中。如果安裝到 MBR,則可以指定整個磁盤而不必指定分區,如下(對於 hda):

grub> setup (hd0) 

如果要將 GRUB 安裝到 /dev/hda5 的引導記錄中,應輸入:

grub> setup (hd0,4) 

現在,已安裝 GRUB。引導系統時,應該立即以 GRUB 的控制檯方式結束(如果安裝到 MBR)。現在,應創建引導菜單,這樣就不必在每次引導系統時都輸入那些命令。

[編輯]引導菜單

要創建菜單,只需在 /boot/grub 中創建一個簡單的文本文件 menu.lst。如果將它放在正確位置,它將在 root GRUB 驅動器的 stage1 和 stage2 文件的旁邊。這裏是一個樣本 menu.lst 文件,可以將它作爲一個您的菜單的基礎:

default 0
timeout 30
color white/blue blue/green

title=Boot Linux
root (hd0,4)
kernel /boot/bzImage root=/dev/hda5

title=Boot Linux using initrd
root (hd0,5)
kernel /boot/bzImage root=/dev/loop0 init=/initdisk.gz
initrd /initdisk.gz

title=Windows NT
root (hd0,3)
chainloader +1 

我將在以下的屏面中說明 menu.lst 格式。

[編輯]理解引導菜單

引導菜單很容易理解。前三行設置缺省菜單項(項目號 0,第一個)、設置超時值(30 秒),並選擇整個菜單的一些顏色。

接着的三行配置 “Boot Linux” 菜單項。要創建手工引導命令系列之外的菜單項,只要添加一行 “title=” 作爲第一行,並從最後一行中除去 “boot” 命令(GRUB 會自動添加這個命令)。

接着的四行顯示瞭如何使用 GRUB 來引導 initrd(初始 root 磁盤),如果您願意的話。現在,討論最後三行…… 鏈式裝入器(chainloader)

這裏是示例 menu.lst 的最後三行……

title=Windows NT
root (hd0,3)
chainloader +1 

這裏,我添加了一項來引導 Windows NT。要完成此操作,GRUB 使用了“鏈式裝入器”。鏈式裝入器從分區 (hd0,3) 的引導記錄中裝入 NT 自己的引導裝入器,然後引導它。這就是這種技術叫做鏈式裝入的原因 – 它創建了一個從引導裝入器到另一個的鏈。這種鏈式裝入技術可以用於引導任何版本的 DOS 或 Windows。

[編輯]總結

[編輯]GRUB 的彈性

GRUB 最好的優點之一就是其強健的設計 – 在不斷使用它時請別忘了這點。如果更新內核或更改它在磁盤上的位置,不必重新安裝 GRUB。事實上,如有必要,只要更新 menu.lst 文件即可,一切將保持正常。

只有少數情況下,才需要將 GRUB 引導裝入器重新安裝到引導記錄。首先,如果更改 GRUB root 分區的分區類型(例如,從 ext2 改成 ReiserFS),則需要重新安裝。或者,如果更新 /boot/grub 中的 stage1 和 stage2 文件,由於它們來自更新版本的 GRUB,很有可能要重新安裝引導裝入器。其它情況下,可以不必理睬!

ubuntu 10.10 以後的版本,如果修改了grub.cfg 文件,需要執行 update-grub 命令 才能起作用。

[編輯]優秀的 GRUB 參考資料

我們在這裏只是介紹了 GRUB 的一部分。例如,可以使用 GRUB 來執行網絡引導,引導 BSD 文件系統,或更多操作。另外,GRUB 有許多配置和安全性命令也很有用。如需所有 GRUB 功能的完整描述,請閱讀 GRUB 出色的 GNU 文檔。只要在 bash 提示中輸入 “info grub” 就可以閱讀該文檔。

希望您喜歡本教程,喜歡 GRUB (Grand Unified Boot Loader) 的強大功能和靈活性!

來源: [http://wiki.ubuntu.org.cn/GRUB%E5%85%A5%E9%97%A8%E6%95%99%E7%A8%8B#.E6.88.91.E5.BA.94.E8.AF.A5.E5.AD.A6.E4.B9.A0.E8.BF.99.E9.97.A8.E6.95.99.E7.A8.8B.E5.90.97.EF.BC.9F](http://wiki.ubuntu.org.cn/GRUB%E5%85%A5%E9%97%A8%E6%95%99%E7%A8%8B#.E6.88.91.E5.BA.94.E8.AF.A5.E5.AD.A6.E4.B9.A0.E8.BF.99.E9.97.A8.E6.95.99.E7.A8.8B.E5.90.97.EF.BC.9F)
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