CentOS系统grub详解

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    Grub（GRand Unified Bootloader）是统一资源引导器，也就是引导加载器；它的工作是提供一个菜单，允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本；把用户选定的内核装载到RAM中的特定空间中，然后解压、展开，而后把系统控制权移交给内核。    它目前有两个版本：1、GRUB 0.X：Grub Legacy
                2、GRUB 1.X：Grub2
一、Grub Legacy概述
本文主要讲解Grub Legacy，也就是最经典的Grub程序。它分为三个部分stage1、stage1_5和stage2。
1、stage1：即写入mbr中存储的bootloader程序。它的任务就是将stage1_5（此时并不能算是磁盘分区/boot/grub/下的stage1_5,因为stage1无法识别文件系统）载入内存执行。

2、stage1_5：位于mbr之后的扇区，通过提供基本文件系统驱动让stage1中的bootloader程序能识别磁盘分区/boot/grub/上的stage2文件并载入内存执行。

   

    注意：此处若是boot分区的文件系统类型不属于stage1_5的中的一个，则会借助ramdisk来加载在/lib64/moudles/下额外的文件系统驱动。

3、stage2：这个程序主要给用户提供一个比较友好的启动菜单，而后去加载位于同一个磁盘分区/boot/的内核文件（例如 vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64）

二、Grub的配置文件和功用   
1、配置文件：/boot/grub/grub.conf，保证grub和内核等在一个目录；此外它创建了一个链接文件/etc/grub.conf指向配置文件来保证用户使用配置文件一致性；
  配置项：
    default=#：设定默认启动的菜单项：菜单项（title）编号从0开始
    timeout=#：指定菜单项等待选项选择的时长；
    splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_PIC_FILE：指明菜单背景图片文件路径；
    hiddemenu：隐藏菜单
    password [--md5] STRING：菜单编辑认证；
    title TITLE：定义菜单项“标题”，可出现多次；
        root（hd#，#）：grub查找stage2及kernel文件所在设备分区：为grub的“根”
        kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：启动的内核
        initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE：内核匹配的ramfs文件
        password [--md5] STRING：启动选定的内核或者操作系统进行认证；
    注意：password在不同的位置所起效果不同
password 配置示例

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#可以利用grub-md5-crypt命令来生成密码，如下 ~]# grub-md5-crypt Password: Retype password: $1$PG8va$eD0LgRT7UcU035hedUszc/ #之后将生成的密码添加在grub.conf配置文件的password字段后面如下 password --md5 $1$PG8va$eD0LgRT7UcU035hedUszc/

示例：

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]# cat grub.conf # grub.conf generated by anaconda # # Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file # NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that #          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg. #          root (hd0,0) #          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/sda3 #          initrd /initrd-[generic-]version.img #boot=/dev/sda default=0 timeout=5 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu title CentOS 6 (2.6.32-573.el6.x86_64)     root (hd0,0)     kernel /vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64 ro root=UUID=c0fe6dd3-fcf4-41ce-a951-75a4e472cb2a rd_NO_LUKS  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_MD crashkernel=auto LANG=zh_CN.UTF-8 rd_NO_LVM rd_NO_DM rhgb quiet     initrd /initramfs-2.6.32-573.el6.x86_64.img

2、功用
    （1）提供菜单、并提供交互式接口
        e：编辑模式，用于编辑菜单
        c：命令模式，交互式接口
    （2）加载用户选择的内核或操作系统
        允许传递参数给内核；可隐藏此菜单（通过grub.conf中的hiddenmenu）
    （3）为菜单提供了保护机制
        为编辑菜单进行认证（title上定义的password）
        为启用内核或者操作系统进行认证（title下的password字段）
三、Grub的命令行接口和编辑功能
1、进入grub的命令行界面和编辑界面
（1）启动机器时，按ESC键可进入如下界面


（2）按c可进入命令行界面如下

（3）进入编辑界面，在界面（1）下输入e可进入编辑界面如下
   2、grub的命令行命令和编辑命令
   （1）grub的命令行命令

help：获取帮助信息

help KEYWORD：获取某一具体命令的帮助信息

find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFFILE：查找文件（内核文件等）

root (hd#,#)：设定那个磁盘是根，执行后，fnd不需指磁盘了；

kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE：设定本次启动时用到的内核文件；

initrd /PATH/TO/OMOTRAMFS_FILE：设定为选定的initrd文件

boot：引导启动选定的内核；

示例：手动启动系统


   （2）grub的编辑命令

        b：boot，启动

        e：edit，编辑选中的项
         o：在选中行的下一行新加一行
          O：在选中行的上一行添加一行
          d：删除选中行
          ESC：可以退出编辑界面进入主界面
示例：如何进入单用户模式
（1）编辑grub菜单（选定要编辑的title，而后使用e命令）           

（2）在选定的kernel后附加 1，s，S或single 都可以


（3）ESC退出后在编辑界面，选中kernel所在行，键入"b"命令；

四、grub的安装
（1）grub-install
使用格式：grub-install --root-directory=/PATH/TO/rootDIR DEVICE

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~]# grub-install --root-directory=/ /dev/sda3 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

（2）grub命令（shell中输入，quit可退出）
grub> root (hd0,0)
grub> setup (hd0)

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~]# 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) root (hd0,0) Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83 grub> setup (hd0) 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)"...  27 sectors are embedded. succeeded Running "install /grub/stage1 (hd0) (hd0)1+27 p (hd0,0)/grub/stage2 /grub/grub.conf"... succeeded Done. grub> quit quit

五、一种损坏状况及修复解决方式。
mbr中的bootloader程序损坏，注意分区表不可被破坏，此时系统无法启动
解决办法：插入一个系统引导光盘，进入救援模式重新安装grub

总结：linux的启动引导过程主要由grub完成，所以配置以及损坏之后的修复十分重要。