Linux啟動之GRUB詳解

GRUB

在BIOS讀取先關信息之后，接下來就是去第一個可以啟動的設備當中的MBR中讀取Boot loader信息，bootloader具有菜單功能、直接加載內核信息，以及相關控制權限轉交功能。所以說系統的啟動必須有bootloader，然后才能去加載內核
grub：GRand Unified Bootloader
    grub 0.x：grub legacy
    grub 1.x：grub2

grub legacy：
    stage1：MBR
    stage1_5：MBR之后的扇區，讓stage1中的bootloader能識別stage2所在的分區上的文件系統
    stage2：磁盤分區(/boot/grub/)

    配置文件：/boot/grub/grub.conf <-- /etc/grub.conf

    stage2及內核等通常放置于一個基本磁盤分區
        功用：
            (1)提供菜單、并提供交互式接口
                e：編輯模式，用于實現編輯菜單
                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)為菜單提供了保護機制
                為編輯菜單進行認證
                為啟動內核或操作系統進行認證

    grub最重要的一部當屬識別磁盤信息，grub對硬盤的識別是通過以下方式：
    (hd0,0)
        1.硬盤代號以小括號()括起來
        2.硬盤以hd表示，后面會接一組數字，數字之間以逗號隔開
        3.是以搜尋到的順序來作為磁盤的編號，而非根據磁盤的排揎編號
        4.第一個搜索到的磁盤編號為0，第二個為1，以此類推
        5.每塊磁盤上的第一個分區編號為0，第二個分區為1，以此類推
        因此(hd0,0)，就表示第一塊磁盤上的第一個分區

配置文件格式

全局配置配置項：
    default=#：設定默認啟動的菜單項，0表示定義的第一個title系統，1表示第二個title系統，以此類推
    timeout=#：表示可供選擇的等待時間，如果超過5秒，則使用默認的啟動條目default定義的
    splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
        定義啟動時的背景圖片
    hiddenmenu：隱藏菜單，默認不顯示菜單

定義各個操作系統配置

title：定義各個操作系統的名稱
root (hd#,#)：表示內核文件存放的位置，這里指定的是分區位置，而非根目錄
kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：內核的名稱以及一些啟動時的核心參數。由于啟動過程中需要掛載根目錄，因此就需要指定根目錄所在的分區
    rhgb：圖形顯示
    quiet：靜默模式加載內核
    selinux：開啟或關閉selinux
    single：單用戶模式
    ...
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE：ramfs文件路徑

GRUB命令行

help：獲取幫助列表
help KEYWORD：詳細幫助信息
find(hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：查找文件
root (hd#,#)：指定根分區
kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE：設定本次啟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
    例如：init=/path/to/init, selinux=0
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 設定為選定的內核提供額外文件的ramdisk
boot：引導啟動選定的內核

手動在grub命令行接口啟動系統：

grub> root (hd0,0)
grub> kernel /vmlinuz-VERSION-release ro root=/dev/DEVICE
grub> initrd /initramfs-VERSION-release.img
grub> boot

進入單用戶模式

(1)編輯grub菜單(選定要編輯的title，而后使用e命令)

(2)在選定的kernel后附加：1，s，S或single都可以

(3)在kernel所在行鍵入"b"命令即可進入單用戶模式

加密機制

GRUB也有自己的保護機制，只有通過認證才能修改grub.conf信息。可以通過以下方式來對grub.conf進行保護：
    1.在第一個title之上添加password --md5 ************ 主要用于保護編輯功能
    2.在某個title內添加password --md5 *********** 主要用戶保護內核
生成密碼的命令：grub-md5-crypt

編輯功能認證

1.提示按p鍵輸入密碼才可編輯菜單

2.輸入密碼即可編輯菜單

內核啟動認證

1.當我們選擇要啟動內核時，提示輸入密碼

2.輸入密碼，即可正常啟動系統

修復GRUB

如果grub出現了問題導致我們系統無法系統，可進入救援模式進行修復
修復工具：
    方法一：grub-install /dev/DISK
            grub-install --root-directory=ROOT /dev/DISK
    方法二：grub
                grub> root (hd0,0)
                grub> setup (hd0)
                
    如果grub出現了問題，此時我們系統沒有重啟，則可直接使用修復工具修復