系统引导管理器GRUB学习笔记Linux认证考试

文章作者 100test 发表时间 2009:06:24 18:56:28
来源 100Test.Com百考试题网

　　一、 首先要了解的几个概念
　　1、 启动管理器
　　启动管理器是存储在磁盘开始扇区中的一段程序，例如，硬盘的MBR(Master Boot Record)，在系统完成启动测试后，如果系统是从MBR启动，则BIOS(Basic Input/Output System)将控制传送给MBR。然后存储在 MBR中的这段程序将运行。这段程序被称为启动管理器。它的任务就是将控制传送给操作系统，完成启动过程》有许多可用的启动管理器，包括GNU GRUB (Grand Unified Boot Loader),Bootmanager, LILO (LInux LOader), NTLDR (boot loader for Windows NT systems)，等等等.
　　2、 什么是GRUB?
　　grub 是一个多重启动管理器。grub是GRand Unified Bootloader的缩写，它可以在多个操作系统共存时选择引导哪个系统。它可以引导的操作系统包括：Linux,FreeBSD,Solaris,NetBSD,BeOSi,OS/2,Windows95/98,Windows NT,Windows2000，WinXP。它可以载入操作系统的内核和初始化操作系统（如Linux,FreeBSD），或者把引导权交给操作系统（如 Windows 98）来完成引导。
　　3、 GRUB的特点
　　1）特别适用于linux与其它操作系统共存情况。
　　支持大硬盘现在大多数Linux发行版本的lilo都有同样的一个问题：根分区(/boot分区)不能分在超过1024柱面的地方，一般是在8.4G左右的地方，否则lilo不能安装，或者安装后不能正确引导系统。而grub就不会出现这种情况，只要安装时你的大硬盘是在LBA模式下，grub就可以引导根分区在 8G以外的操作系统。
　　2）支持开机画面 　
　　grub支持在引导开机的同时显示一个开机画面。对于玩家来说，这样可以制作自己的个性化开机画面；对于PC厂商，这样可以在开机时显示电脑的一些信息和厂商的标志等。grub支持640x480,800x600,1024x768各种模式的开机画面，而且可以自动侦测选择最佳模式，与Windows那 320x400的开机画面不可同日而语。
　　3）两种执行模式
　　grub不但可以通过配置文件进行例行的引导，还可以在选择引导前动态改变引导时的参数，还可以动态加载各种设备。例如你在Linux下编译了一个新的核心，但不能确定它能不能工作，你就可以在引导时动态改变grub的参数，尝试装载这个新的核心进行使用。Grub的命令行有非常强大的功能，而且支持如 bash或doskey一样的历史功能，你可以用上下键来寻找以前的命令。
　　4）菜单式选择 　
　　grub使用一个菜单来选择不同的系统进行引导。你还可以自己配置各种参数，如延迟时间，默认操作系统等。
　　5）分区大小改变后不必重新配置
　　grub是通过文件系统直接把核心读取到内存，因此只要操作系统核心的路径没有改变，grub就可以引导系统。
　　除此之外，Grub还有许多非常强大的功能。例如支持多种外部设备，动态装载操作系统内核，甚至可以通过网络装载操作系统核心。Grub支持多种文件系统，支持多种可执行文件格式，支持自动解压，可以引导不支持多重引导的操作系统,支持网络启动等。
　　6) MBR和第一扇区
　　你可以简单的理解为MBR是整个硬盘的物理第一位置,而第一扇区是硬盘的物理第二位置.
　　7) 一个GRUB配置文件
　　基于本例的分区如下：
　　hda 15G
　　hda1 8G / RED HAT LINUX8.0
　　hda5 7G /home
　　hdc 20G
　　hdc1 6.4G WinXP
　　hdc5 6.4G
　　hdc6 6.4G
　　hdc7 6.4G
　　#fdisk -l
　　# Disk /dev/hdc: 255 heads, 63 sectors, 2434 cylinders
　　Units = cylinders of 16065 * 512 bytes
　　Device Boot Start End Blocks Id System
　　/dev/hdc1 * 1 894 7181023 b Win95 FAT32
　　/dev/hdc2 895 2434 12370050 f Win95 Extd (LBA)
　　/dev/hdc5 895 1787 7172991 b Win95 FAT32
　　/dev/hdc6 1788 2434 5196996 b Win95 FAT32
　　Disk /dev/hda: 255 heads, 63 sectors, 1867 cylinders
　　Units = cylinders of 16065 * 512 bytes
　　Device Boot Start End Blocks Id System
　　/dev/hda1 * 1 1020 8193118 83 Linux
　　/dev/hda2 1021 1802 6281415 83 Linux
　　/dev/hda3 1803 1867 522112 82 Linux swap
　　grub.conf,这个文件位于./boot/grub/grub.conf
　　# grub.conf generated by anaconda
　　#
　　# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
　　# NOTICE: You do not have a /boot partition. This means that
　　# all kernel and initrd paths are relative to /, eg.
　　# root (hd0,0)
　　# kernel /boot/vmlinuz-version ro root=/dev/hda1
　　# initrd /boot/initrd-version.img
　　#boot=/dev/hda
　　default=0
　　timeout=3
　　splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz
　　title Red Hat Linux (2.4.18-14)
　　root (hd0,0)
　　kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-14 ro root=LABEL=/
　　initrd /boot/initrd-2.4.18-14.img
　　title Microsoft Windows XP
　　map (hd0) (hd1)
　　map (hd1) (hd0)
　　root (hd1,0)
　　chainloader (hd1,0) 1
　　makeactive
　　boot
　　二、解读grub.conf文件
　　我们将来看看grub.conf文件内语句,(注:...)内的东西是我们的解读内容.
　　# grub.conf generated by anaconda
　　#
　　# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
　　# NOTICE: You do not have a /boot partition. This means that
　　# all kernel and initrd paths are relative to /, eg.
　　# root (hd0,0)
　　# kernel /boot/vmlinuz-version ro root=/dev/hda1
　　# initrd /boot/initrd-version.img
　　#boot=/dev/hda (注:以上以符号井＂＃＂开头的行表示被注释掉，没有任何意义)
　　default=0 (注:默认的操作系统就是由default控制的。default后加一个数字n，表明是第 n＋1个。需要注意的是，GRUB中，计数是从0开始的，第一个硬盘是hd0，第一 个软驱是fd0，等等。所以，default 0 表示默认的操作系统在这儿是 Red Hat Linux (2.4.18-14)如果你修改成1就是WinXP了)
　　timeout=3 (注:timeout表示默认等待的时间，这儿是3秒钟。超过3秒，用户还没有作出选 择的话，系统将自动选择默认的操作系统.当然你可以改成任何你乐意的时间)
　　splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz (注:指定开机画面文件splash.xpm.gz的位置)
　　title Red Hat Linux (2.4.18-14) (注:表示Red Hat Linux的菜单项)
　　root (hd0,0) (注:表示第一个硬盘第一个分区,这里的root和系 统内的root不是一码事!详细如下说明)
　　kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-14 ro root=LABEL=/ (注:指定内核的位置,详细说明如下 文)
　　initrd /boot/initrd-2.4.18-14.img (注:初始化)
　　title Microsoft Windows XP (注:表示Microsoft Windows XP的菜单项)
　　map (hd0) (hd1) (注:map是命令,详细如下)
　　map (hd1) (hd0)
　　root (hd1,0) (注:这是指第二个硬盘(从硬盘)上第一个分区)
　　chainloader (hd1,0) 1 (注:链式装入器,装入一个扇区的数据然后把引导 权交给它。详细说明如下)
　　makeactive
　　boot
　　(注:在 Linux 中，当谈到 "root" 文件系统时，通常是指主 Linux 分区。但是，GRUB 有它自己的 root 分区定义。GRUB 的 root 分区是保存 Linux 内核的分区。这可能是您的正式 root 文件系统，也可能不是。我们讨论的是 GRUB，需要指定 GRUB 的 root 分区。进入 root 分区时，GRUB 将把这个分区安装成只读型，这样就可以从该分区中装入 Linux 内核。GRUB 的一个很“酷”的功能是它可以读取本机的 FAT、FFS、minix、ext2 和 ReiserFS 分区.到目前为止，您可能会感到一点疑惑，因为 GRUB 所使用的硬盘／分区命名约定与 Linux 使用的命名约定不同。在Linux 中，第一个硬盘的第五个分区称作 "hda5"。而 GRUB 把这个分区称作 "(hd0,4)"。GRUB 对硬盘和分区的编号都是从 0 开始计算。另外，硬盘和分区都用逗号分隔，整个表达式用括号括起。现在，可以发现如果要引导 Linux 硬盘 hda5，应输入 "root (hd0,4)"。
　　知道了内核在哪儿，还要具体指出哪个文件是内核文件，这就是kernel的工作。
　　kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-14 ro root=LABEL=/说明/boot/vmlinuz-2.4.18-14就是要载入的内核。后面的都是传递给内核的参数。root=LABEL=/ 就是linux的硬盘分区表示法，ro是readonly的意思。initrd用来初始的linux image，并设置相应的参数。
　　命令map:当你有两块硬盘，一个无法从第二块硬盘启动的操作系统，例如Windowsxp，就可以使用map命令.你能够将hd0映射为hd1，将hd1映射为hd0。换句话说，你可以虚拟的交换两个硬盘而启动所需要的操作系统 。命令形式如下：
　　grub>. map (hd0) (hd1)
　　grub>. map (hd1) (hd0)
　　GRUB 使用了“链式装入器”(chainloader)。链式装入器从分区 (hd1,0) 的引导记录中装入winxp自己的引导装入器，然后引导它。这就是这种技术叫做链式装入的原因 -- 它创建了一个从引导装入器到另一个的链。这种链式装入技术可以用于引导任何版本的 DOS 或 Windows。
　　GRUB的配置文件要简单就这么简单，如果你要更个性化一点，试一试把“color light-gray/blue ”加在default语句的下面，下一次启动GRUB时，看看有什么变化，再试一试“color light-blue/red",惊喜吗？ 有趣吧! )
　　三、如何使用grub?
　　1、安装
　　你可以从ftp://alpha.gnu.org/pub/gnu/grub 下载GRUB的源代码。
　　得到文件grub-0.97.tar.gz，所以这样做：
　　# tar -xvzf grub-0.97.tar.gz
　　这个命令将解开的文件和目录放在一个名为grub-0.97的目录中。现在运行如
　　下命令：
　　#cd grub-0.97
　　# ./configure
　　如果你想定制GRUB，使之包含流行的文件系统和对网卡的支持，或者删除你不需要的网卡，可以运行如下命令：
　　# ./configure --help
　　这个命令将输出所有的命令选项。现在可以使用—enable和—disable选项增加或
　　删除对特定网卡的支持。（注意：GRUB支持网络启动）
　　为了开始编译过程，键入如下命令：
　　# make
　　# make install
　　至此你已经为安装GRUB真正做好了准备。
　　将GRUB的相关文件保存在诸如/boot/grub的目录中是一个好主意。为此，按如下步骤：
　　1）默认状态下，GRUB所有文件将安装在/usr/share/grub/i386-pc(或者在
　　/usr/local/share/grub/i386-pc目录下，这只取决于你的shell变量的设置。)
　　2）建立一个叫做/boot/grub的目录，然后拷贝下列文件到这个目录：
　　stage1 stage2 * stage1 5
　　稍候将解释这些文件。同时也要把GRUB(可能在/usr/sbin或者/usr/local/sbin
　　目录下)拷贝到/boot/grub目录下。
　　安装GRUB可以分为三个单独的步骤：
　　1］将“stage1”安装到MBR中。
　　2］设置“stage2”的地址或者位置。
　　3］设置一个菜单或选项，用来决定启动哪一个操作系统。
　　使用下面的命令开始安装GRUB。
　　#cd /boot/grub
　　# ./grub
　　这个命令根据BIOS的设置检测硬件设备，同时产生一些输出信息。这会花较长的时间。
　　end_request: I/O error, dev 02:00 (floppy), sector 0
　　GRUB version 0.5.96.1 (640K lower / 3072K upper memory)
　　TAB键可列出可能的命令列表。其它情况下TAB会列出设备或文件名。类似下面的提示会出现：
　　grub>.
　　现在，假设你将Linux安装在了第一块硬盘的第一个分区中或者/dev/hda1中。记住GRUB的命名规则，将上面的名字改为(hd0,0)。键入下面的命令：
　　grub>. install (hd0,0)/boot/grub/stage1 (hd0) (hd0,0)/boot/grub/stage2
　　p (hd0,0)/boot/grub/menu.conf
　　现在分析一下这个命令的细节。
　　install
　　一个内置的命令，它告诉GRUB将(hd0,0)/boot/grub/stage1安装到hd0的主引导纪录中。
　　(hd0,0)/boot/grub/stage2
　　告诉GRUB stage2映象的位置。
　　p with the the following options: (hd0,0)/boot/grub/menu.conf
　　为菜单的显示设置配置文件。
　　下面是对这个命令用法的总结：
　　1．install
　　2．ource_of_stage1
　　3．where_to_install
　　4．source_of_stage2
　　5．p source_of_configuration_file
　　现在，你完成了硬盘上的基本安装工作。
　　2、在软盘上的安装：
　　为了在软盘上安装GRUB，你要会用“dd”命令，并且了解它是如何工作的。为了做一张GRUB启动盘，你要将stage1和stage2文件放到软盘的开始扇区中。
　　安装stage1到软盘上：
　　插入一张已格式化的软盘，键入命令：
　　# dd if=stage1 of=/dev/fd0 bs=512 count=1
　　命令的详细说明如下：
　　if=input file
　　i.e., stage1
　　of=output file
　　i.e., floppy drive (this may be different on your computer)
　　bs=bytes to read and write
　　Here it is 512 bytes.
　　count=how many times to perform this operation
　　每次拷贝“bs”数目的块到目标地址。
　　安装stage2到软盘
　　# dd if=stage2 of=/dev/fd0 bs=512 seek=1
　　这里的步骤同stage1的相同，除了一个seek选项外。Seek选项将调过一个“bs”。例如，在上面的命令中bs的值是512,这样seek=1意味着将跳过软盘上前512个字节 ，从513字节开始。这将使得第一步操作不会覆盖stage1的前512字节。
　　现在你完成了基本的软盘驱动器安装。
　　如果已经安装了grub要把grub重新安装到主引导扇区上，只需要简单打入makebootable命令就可以了。