Linux操作系統(tǒng)GRUB引導(dǎo)程序配置方法

1、Linux操作系統(tǒng)GRUB引導(dǎo)程序配置方法1. GRUB 介紹 計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候，首先由BIOS中的程序執(zhí)行自檢，自檢通過(guò)后，就根據(jù)CMOS 的配置找到第一個(gè)可啟動(dòng)磁盤(pán)的MBR中的Boot Loader程序（一般在啟動(dòng)盤(pán)的第一個(gè)物理扇區(qū)，占416字節(jié)），并把控制權(quán)交給Boot Loader，由Boot Loader進(jìn)一步完成操作系統(tǒng)內(nèi)核的加載。當(dāng)Boot Loader找到內(nèi)核之后，就把控制權(quán)交給操作系統(tǒng)內(nèi)核，由內(nèi)核繼續(xù)完成系統(tǒng)的啟動(dòng)。 可以看出，Boot Loader 是計(jì)算機(jī)啟動(dòng)中第二個(gè)要執(zhí)行的程序，它是引導(dǎo)操作系統(tǒng)的關(guān)鍵程序。可以引導(dǎo)操作系統(tǒng)的Boot Loader主要有LiLo、GRU

2、B以及Windows下的MBR程序。其中，GRUB是目前使用最為廣泛，并且非常優(yōu)秀的一款啟動(dòng)引導(dǎo)程序。 (1) GRUB特性 q 提供了圖形和文本兩種操作接口 q 提供文本格式可手工修改的配置文件 q 支持動(dòng)態(tài)加載需要的模塊 q 可以移植到不同的平臺(tái)上 q 支持國(guó)際化語(yǔ)言，如英文，中文，日文漢文等多字節(jié)語(yǔ)言 q 跨平臺(tái)的安裝，允許從另一個(gè)平臺(tái)上安裝GRUB q 支持rescue模式，可用于系統(tǒng)無(wú)法引導(dǎo)的情況 q 支持多種可執(zhí)行文件格式，支持各種a.out格式和ELF格式 q 多文件系統(tǒng)識(shí)別。如BSD FFS，DOS FAT16，F(xiàn)AT32和Linux ext2fs q 支持壓縮文件的解壓縮。能

3、夠解壓縮被gzip壓縮的文件 q 能夠使用BIOS所檢測(cè)到的全部RAM空間 q 支持硬盤(pán)的LBA模式，能夠訪問(wèn)8GB以外的全部硬盤(pán)空間 q 支持網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)，可以通過(guò)TFTP協(xié)議從網(wǎng)絡(luò)上得到操作系統(tǒng)映象文件并引導(dǎo) (2) GRUB對(duì)設(shè)備的命名 首先，GRUB對(duì)設(shè)備的命名必須包含在小括號(hào)( )內(nèi)；其次，GRUB不區(qū)分IDE硬盤(pán)和SCSI硬盤(pán)，統(tǒng)一使用hdx，其中x指定BIOS中硬盤(pán)的編號(hào)，并從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，而且IDE硬盤(pán)編號(hào)小于 SCSI硬盤(pán)；第三，GRUB用fdx指定軟盤(pán)設(shè)備，x是軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器號(hào)。下面是一些GRUB對(duì)設(shè)備命名的舉例： q (fd0)表示第1個(gè)軟盤(pán) q (hd0,1)表示第1個(gè)硬盤(pán)的第2

4、個(gè)分區(qū) q (hd0,0)/boot/vmlinuz表示第1個(gè)硬盤(pán)的第一個(gè)分區(qū)下的boot/目錄下的vmlinuz文件。如果沒(méi)有指定某個(gè)分區(qū)，則表示使用整個(gè)設(shè)備，否則只使用指定的分區(qū) q (hd0,2,a)專用于FreeBSD，F(xiàn)reeBSD有一個(gè)slice概念，把一個(gè)分區(qū)進(jìn)一步分為幾個(gè)slice，此處指明是第1塊硬盤(pán)的第3個(gè)分區(qū)中的slice a (3) GRUB的執(zhí)行流程 GRUB的工作原理如圖5.2所示。當(dāng)系統(tǒng)加電后，固化在BIOS中的程序首先對(duì)系 統(tǒng)硬件進(jìn)行自檢，自檢通過(guò)后，就加載啟動(dòng)磁盤(pán)上的MBR，并將控制權(quán)交給MBR中的程序(stage1)，stage1執(zhí)行，判斷自己是否GRUB，

5、如果 是且配置了stage1_5，則加載stage1_5，否則就轉(zhuǎn)去加載啟動(dòng)扇區(qū)，接著，stage2被加載并執(zhí)行，由stage2借助stage1_5驅(qū) 動(dòng)文件系統(tǒng)，并查找grub.conf，顯示啟動(dòng)菜單供用戶選擇，然后根據(jù)用戶的選擇或默認(rèn)配置加載操作系統(tǒng)內(nèi)核，并將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)內(nèi)核，由內(nèi)核完 成操作系統(tǒng)的啟動(dòng)。 從上面的敘述可以看出，GRUB涉及到幾個(gè)重要的文件： 第一個(gè)就是stage1。它被安裝在MBR扇區(qū)（0面0磁道的第1扇區(qū)），大小為512字節(jié)（446字節(jié)代碼+64字節(jié)分區(qū)表+2字節(jié)標(biāo)志55AA），它負(fù)責(zé)加載存放于0面0道第2扇區(qū)的start程序。 第二個(gè)是stage1_5。stag

6、e1_5負(fù)責(zé)識(shí)別文件系統(tǒng)和加載stage2， 所以stage1_5往往有多個(gè)，以支持不同文件系統(tǒng)的讀取。在安裝GRUB的時(shí)候，GRUB會(huì)根據(jù)當(dāng)前/boot/分區(qū)類型，加載相應(yīng)的 stage1_5到0面0磁道的第3扇區(qū)。stage1_5是由start加載的。 第三個(gè)是stage2。它負(fù)責(zé)顯示啟動(dòng)菜單和提供用戶交互接口，并根據(jù)用戶選擇或默認(rèn)配置加載操作系統(tǒng)內(nèi)核。同前兩個(gè)文件不同，stage2是存放在磁盤(pán)上/boot/grub下。 第四個(gè)是menu.lst(/boot/grub/grub.conf的鏈接)。 grub.conf是一個(gè)基于腳本的文本文件，其中包含菜單顯示的配置和各個(gè)操作系統(tǒng)的內(nèi)核加載配

7、置。GRUB根據(jù)grub.conf顯示啟動(dòng)菜單，提供 同用戶交互界面。GRUB正是根據(jù)用戶選擇或默認(rèn)配置和grub.conf的內(nèi)核配置加載相應(yīng)的內(nèi)核程序，并把控制權(quán)交給內(nèi)核程序，使得內(nèi)核程序完成真正 的操作系統(tǒng)的啟動(dòng)。 其它重要文件，GRUB除了上面敘述的主要文件之外，還包括支持交互功能的一些磁 盤(pán)程序。主要包括/sbin/下的grub、grub-install、grub-md5-crypt和grub-terminfo和 /usr/bin/mbchk，以及/boot/grub下的設(shè)備映像文件(device.map)和菜單背景圖像文件(splash.xpm.gz)。 通過(guò)上面的分析總結(jié)，可以很容

8、易地看出，GRUB實(shí)際上包含兩部分，一部分被安裝 在磁盤(pán)的特殊扇區(qū)，另外一部分則以文件的形式存在。要讓GRUB啟動(dòng)操作系統(tǒng)，就必須首先把GRUB的stage1和stage1_5(根據(jù)文件系統(tǒng)自動(dòng) 選擇是否安裝)安裝到磁盤(pán)的特殊扇區(qū)，另外，在磁盤(pán)的/boot/grub下存在有g(shù)rub.conf、device.map等文件和支持交互的程序，而 且這些程序必須在PATH環(huán)境變量指定的路徑中。具備了這些知識(shí)，相信不管是安裝、配置、備份或修復(fù)GRUB都不是件很難的是情。下面，就來(lái)逐個(gè)講解這些 知識(shí)。 2. 編譯安裝GRUB 一般情況下，當(dāng)完成Linux操作系統(tǒng)的安裝后，系統(tǒng)中已經(jīng)安裝好了LILO或 GR

9、UB引導(dǎo)程序。由于系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要更換LILO為GRUB時(shí)，需全新或重新安裝GRUB。如何安裝和配置GRUB就是下面要介紹的內(nèi)容。而有時(shí) 候，GRUB出現(xiàn)了故障，但并不需要重新安裝，從后面的內(nèi)容中，讀者也可以讀到如何修復(fù)GRUB的知識(shí)。 (1) 下載安裝包 可以從下載GRUB的源碼。具體安裝方法請(qǐng)參考下面的內(nèi)容，這里的安裝過(guò)程都是在RHEL 4中進(jìn)行的。 (2) 檢查是否安裝GRUB #rpm -q grub 如果顯示grub-0.95-3.5或其它版本的GRUB的信息，說(shuō)明系統(tǒng)已經(jīng)安裝了，則執(zhí)行如下命令首先將其卸載： #rpm -e grub (3) 編譯源碼安裝 a.) 編譯條件 要編譯

10、GRUB的源代碼，系統(tǒng)必須具備以下條件： q GCC2.95或者以上版本 q 安裝了GNU Make q binutils.23或者個(gè)更高版本 q Texinfo 4.0或者更高版本 q Autoconf 2.5x q Automake 1.7 或者更高版本 b.) 編譯安裝 這里，假設(shè)下載的GRUB源代碼為grub-0.95.tar.gz，并放在/（當(dāng)前用戶的主目錄）下。通過(guò)編譯源代碼安裝GRUB的基本過(guò)程如下： #tar -zxvf grub-0.95.tar.gz #解壓源代碼 #cd grub-0.95 #轉(zhuǎn)入grub目錄 #./configure #生成Makefile

11、文件 #make install #編譯代碼并安裝 (4) 安裝GRUB到MBR GRUB的工作目錄是在/boot/grub下，而make install并沒(méi)將其安裝到/boot/grub。所以，安裝完成后要執(zhí)行如下一些操作： a） 把/usr/local/share/grub/i386-pc/目錄下的所有文件統(tǒng)統(tǒng)拷貝到/boot/grub/目錄下 #cp /usr/local/share/grub/i386-pc/* /boot/grub/ b） 在/boot/grub下創(chuàng)建grub.conf文件，并建立一個(gè)到grub.conf的軟鏈接menu.lst #cd /boot/grub #tou

12、ch grub.conf #ln -s grub.conf menu.lst 注意！如果已經(jīng)存在grub.conf，就最好不要再次創(chuàng)建，需要時(shí)直接修改即可。 c） 確認(rèn)/usr/local/sbin和/usr/local/bin在PATH變量的值中，執(zhí)行如下命令檢查 #env |grep PATH 如果發(fā)現(xiàn)/usr/local/sbin和/usr/local/bin不在PATH變量中，可以通過(guò)如下命令修改： #export PATH=$PATH /usr/local/sbin:/usr/local/bin d） 安裝GRUB到MBR GRUB在啟動(dòng)中，被BIOS調(diào)用，只有放在MBR中才可以被調(diào)

13、用，所以，GRUB要讓BIOS調(diào)用，就必須安裝在MBR中。實(shí)際上是將stage1安裝到MBR中，也可能根據(jù)文件系統(tǒng)選擇安裝了stage1_5。下面，提供幾個(gè)安裝GRUB的例子： #grub-install /dev/hda /將GRUB安裝到第1塊IDE硬盤(pán)的MBR #grub-install /dev/sda /將GRUB安裝到第1塊SCSI硬盤(pán)的MBR #grub-install /dev/fd0 /將GRUB安裝到軟盤(pán) #grub-install /dev/hda1 /將GRUB安裝到第1快硬盤(pán)的0扇區(qū)，當(dāng)用其它引導(dǎo)程序引導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)，往往選擇這種方式，以免覆蓋其它引導(dǎo)程序。 e） 在GRU

14、B的命令行模式下安裝GRUB 關(guān)于GRUB命令行模式及其操作方法請(qǐng)參考3小節(jié)的內(nèi)容。在系統(tǒng)顯示啟動(dòng)菜單時(shí)候按下c鍵，或者系統(tǒng)啟動(dòng)后在命令行執(zhí)行/usr/sbin/grub程序，都可以進(jìn)入GRUB的命令行模式。命令行模式下安裝GRUB的基本過(guò)程如下： q 指定啟動(dòng)設(shè)備 grub>root (hd0,0) #除了root后必須有空格，別的位置均不能有空格！ 此處（hd0，0）是指第1塊硬盤(pán)的第1個(gè)分區(qū)。如果不能確定包含GRUB的stage1文件的分區(qū)，可以通過(guò)find指令查找確定： grub> find /boot/grub/stage1 #查找stage1 GRUB將會(huì)查找文件/bo

15、ot/grub/stage1并顯示包含這個(gè)文件的設(shè)備名，這個(gè)設(shè)備就是上面要用到的設(shè)備。 q 安裝GRUB grub> setup (hd0) #除了setup后必須有空格，別的位置均不能有空格！ 這條命令將會(huì)在第1塊硬盤(pán)的MBR安裝GRUB，如果不想在MBR安裝GRUB，而是希望將GRUB安裝在某分區(qū)的引導(dǎo)扇區(qū)的話，可以用下面的命令安裝： grub> setup (hd0,0) #除了setup后必須有空格，別的位置均不能有空格！ 這將會(huì)在第1塊硬盤(pán)的第1個(gè)分區(qū)的引導(dǎo)扇區(qū)安裝GRUB。 q 退出GRUB grub>quit f） 重啟機(jī)器，新安裝的GRUB生效 3. GRUB

16、的交互操作 為了方便用戶交互使用GRUB，GRUB提供了交互模式，下面分別作一介紹： (1) 命令行模式 登陸Linux系統(tǒng)后，在命令行中輸入grub，便可以進(jìn)入到命令行模式。如圖4-3所示。進(jìn)入命令行模式后GRUB會(huì)給出一個(gè)命令提示符“grub>”，此時(shí)就可以鍵入命令，按回車執(zhí)行。此模式下允許類似于Bash shell的命令行編輯功能： <C-f>或<右箭頭鍵> 光標(biāo)右移一個(gè)字符<C-b>或<左箭頭鍵> 光標(biāo)左移一個(gè)字符<C-a><HOME> 到這一行的開(kāi)頭<C-e>或<END> 到行尾&l

17、t;C-d>或<DEL> 刪除光標(biāo)處的字符<C-h>或<BackSpace> 刪除光標(biāo)左邊的字符<C-k> 刪除光標(biāo)右邊的所有字符（包括光標(biāo)處的字符）<C-u> 刪除光標(biāo)左邊的所有字符（包括光標(biāo)處的字符）<C-y> 恢復(fù)上次刪除的字符串到光標(biāo)位置<C-p>或<向上鍵> 歷史記錄中的上一條命令<C-n>或<向下鍵> 歷史記錄中的下一條命令啟動(dòng)時(shí)GRUB命令行模式在命令行模式下鍵有補(bǔ)全命令的功能，如果你敲入了命令的前一部分，鍵入系統(tǒng)將列出所有可能以你給出的字符串開(kāi)頭的命令。

18、如果你給出了命令，在命令參數(shù)的位置按下鍵，系統(tǒng)將給出這條命令的可能的參數(shù)列表。 在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，GRUB首先顯示啟動(dòng)菜單，這是如果用戶按鍵盤(pán)的“c”鍵，便進(jìn)入如圖4-4所示的命令行模式，它的操作和在Linux的命令行模式是一樣的。 (2) 菜單模式 系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，如果找到/boot/grub/menu.lst，則grub顯示grub并進(jìn)入菜單模式，如圖4-4所示。菜單模式下用戶可以選擇要啟動(dòng)的操作系統(tǒng)，或者修改配置。菜單的定義在menu.lst文件中，也可以從菜單模式按鍵進(jìn)入命令行模式，并且可以按鍵從命令行模式返回菜單模式。菜單模式下按鍵將進(jìn)入菜單編輯模式。 (3) 菜單編輯模式 菜單編輯

19、模式用來(lái)對(duì)菜單項(xiàng)進(jìn)行編輯改變，其界面和菜單模式的界面十分類似，不同的是菜單中顯示的是對(duì)應(yīng)某個(gè)菜單項(xiàng)的命令列表。如果在編輯模式下按下，則取消所有當(dāng)前對(duì)菜單的編輯并回到菜單模式下。在編輯模式下選中一個(gè)命令行，就可以對(duì)這條指令進(jìn)行修改，修改完畢后按下回車，GRUB將提示你確認(rèn)并完成修改。如果你想在當(dāng)前命令列表中增加一條命令，按在當(dāng)前命令的下面增加一條指令，按在當(dāng)前命令前處增加一條指令，按刪除一條指令。 在實(shí)際中，菜單模式用于選擇要啟動(dòng)的操作系 統(tǒng)，菜單編輯模式用于臨時(shí)修改編輯啟動(dòng)菜單，這樣的修改可疑通過(guò)命令寫(xiě)入MBR活指定的分區(qū)，但并不影響grub.conf。命令行模式也是一樣，可以通 過(guò)命令方式動(dòng)

20、態(tài)啟動(dòng)一個(gè)操作系統(tǒng)，同時(shí)也不影響grub.conf。所以，菜單編輯模式和命令行模式常常用來(lái)安裝GRUB到MBR或動(dòng)態(tài)引導(dǎo)一個(gè)操作系 統(tǒng)。而GRUB的配置文件，則是系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)GRUB程序必須加載的配置文件，這個(gè)文件中有關(guān)于GRUB的各種配置。不需要用戶每次啟動(dòng)都執(zhí)行繁瑣的命令 了。 4. GRUB配置文件 grub.conf是GRUB的配置文件，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可以分為兩部分，第一步分是全局配置，另外一部分就是每個(gè)操作系統(tǒng)的啟動(dòng)配置。其中可以有多個(gè)操作系統(tǒng)的菜單配置。下面就是一個(gè)具體的例子。 #=/boot/grub/grub.conf文件范例= timeout 30 # 等待用戶選擇菜單項(xiàng)的時(shí)

21、間（以秒計(jì)），超時(shí)則引導(dǎo)默認(rèn)的選項(xiàng) default 0 # 默認(rèn)選項(xiàng)，第一項(xiàng) fallback 1 # 如果第一項(xiàng)出錯(cuò)，則啟動(dòng)下面的后備選項(xiàng) splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz #GRUB啟動(dòng)畫(huà)面 #以下是啟動(dòng)Linux的配置 titleRed Hat Linux Enterprise AS3 for syd168 #啟動(dòng)項(xiàng)的菜單標(biāo)題 root (hd0,0) #指定根文件系統(tǒng)，第1塊硬盤(pán)第1個(gè)扇區(qū)中的/boot。 kernel /vmlinuz-2.4.18 ro root=LABEL=/ #內(nèi)核在/boot中 initrd /initrd-2.4.

22、18-14.img #啟動(dòng)RAM盤(pán)在/boot下 #以下是啟動(dòng)Windows的配置，如果只有Linux就不需要 title Windows2003 Enterprise for syd168 #Windows啟動(dòng)菜單標(biāo)題 root noverify(hd0,1) #該操作系統(tǒng)在hd0的第二分區(qū)，不mount chainloader +1 #從第一個(gè)硬盤(pán)的第二個(gè)分區(qū)引導(dǎo)Windows #=/boot/grub/grub.conf文件范例= 上面的例子，只是簡(jiǎn)單說(shuō)明了GRUB中啟動(dòng)Linux和Windows的配置方法。更多的啟動(dòng)配置請(qǐng)參考下面內(nèi)容。 5. 引導(dǎo)多系統(tǒng)配置 GRUB支持多操作系統(tǒng)引導(dǎo)。用GRUB引導(dǎo)后可以進(jìn)入命令行模式或者菜單模式，可 以通過(guò)靈活的命令行模式選擇引導(dǎo)各個(gè)分區(qū)的操作系統(tǒng)，指定引導(dǎo)參數(shù)。GRUB支持三種引導(dǎo)方法，一種是直接引導(dǎo)操作系統(tǒng)內(nèi)核，另一種是通過(guò) chainload進(jìn)行間接引導(dǎo)，第三種就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)操作系統(tǒng)。 對(duì)于GRUB能夠支持的Linux，F(xiàn)reeBSD，OpenBSD，NetBSD，GUN Mach等可以通過(guò)直接引導(dǎo)完成，但是對(duì)于GRUB不支持的操作系統(tǒng)（如Windows），需要用第二種方法chainload來(lái)完成。下面就分別來(lái)看看這幾種引導(dǎo)方法： (1) 直接引導(dǎo) 配置過(guò)程通常如下： a） 用root命令設(shè)置包含操作系統(tǒng)內(nèi)核的根