注：文章例子配置环境为UEFI-GPT

boot loader基本功能

  • 提供选单：用户可以选择不同的开机项目，这也是多重引导的重要功能；
  • 载入核心文件：直接指向可开机的程序区段来开始操作系统；
  • 转交其他 loader：将开机管理功能转交给其他 loader 负责。

grub2

适用于BIOS和UEFI的启动加载器（boot loaders）。
grub2支持两种方式引导操作系统

  • 直接引导：(direct-load)直接通过默认的grub2 boot loader来引导写在默认配置文件中的操作系统
  • 链式引导：(chain-load)使用默认grub2 boot loader链式引导另一个boot loader，该boot loader将引导对应的操作系统

一般只使用第一种方式，只有想引导grub默认不支持的操作系统时才会使用第二种方式。

设置引导

基本流程

配置文件和grub命令行基本一样

  1. set root=(hd0,1)
    (hd0,1)为boot的硬盘和分区，这个一定要对，grub2的硬盘从0开始算，分区从1开始算，注意的是，硬盘的顺序可能会改变，如在主机添加或移去一个硬盘（设备）的时候。

  2. linux /vmlinuz-linux root=/dev/sda2 rw quiet
    vmlinuz-linux为内核文件，vm代表虚拟内存，z代表压缩过。
    这里的root指的是内核的linux的根目录的硬盘-分区，也就是平时的linux的根目录的硬盘-分区，可以用/dev/sda2表示，也可以用root=UUID=xxx（该分区的UUID）表示。这个root必须指明，不然会在系统启动时出错，如提示先加载内核什么的。

    linux命令除了root还有其他的一些“内核参数”

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    init=	：指定Linux启动的第一个进程init的替代程序。
    root=	：指定根文件系统所在分区，在grub中，该选项必须给定。
    ro,rw	：启动时，根分区以只读还是可读写方式挂载。不指定时默认为ro。
    initrd	：指定init ramdisk的路径。在grub中因为使用了initrd或initrd16命令，所以不需要指定该启动参数。
    rhgb	：以图形界面方式启动系统。
    quiet	：以文本方式启动系统，且禁止输出大多数的log message。
    net.ifnames=0	：用于CentOS 7，禁止网络设备使用一致性命名方式。
    biosdevname=0	：用于CentOS 7，也是禁止网络设备采用一致性命名方式。
    只有net.ifnames和biosdevname同时设置为0时，才能完全禁止一致性命名，得到eth0-N的设备名。

  3. Initrd /initramfs-linux.img
    这个文件用来加载各种模块

  4. boot
    因为配置文件在末尾会隐性加上boot，所以配置文件可以不写。

root变量

一般root变量表示/boot所在的分区，但这不是绝对的，如果设置为根文件系统所在分区，如root=(hd0,gpt2)，则后续可以使用/etc/fstab来引用”(hd0,gpt2)/etc/fstab”文件。 假设boot所在的硬盘-分区为(hd0,1)

  • 如果boot不是一个独立的分区 /boot/file–>(/)/boot/file–>(hd0,1)/boot/file grub里面访问文件的路径为(hd0,1)/boot/file
  • 如果boot是一个独立的分区 /boot/file–>(/boot)/file–>(hd0,1)/file 因为boot分区为grub的根目录，所以(hd0,1)表示的是就是boot/，所以在grub里面路径的形式为(hd0,1)/file而不是(hd0,1)/boot/file

在定义了root变量之后，后续就可以直接用/dir/file的形式表示(hd0,1)/dir/file。其中grub里面绝对路径的形式为(hd0,1)/dir/file，相对路径的形式为/dir/file，这个linux里的定义有点区别。

ls

列出文件（夹）、设备

Chainloader

链加载，加载当前分区启动或者从文件启动，可直接启动efi文件。ChainLoading的意思是用当前的bootloader去载入另一个bootloader,所以叫做链式加载.这个bootloader可能位于MBR,也可能在另一个分区的引导扇区上。

  1. chainloader +1
    此处’+1’是指示GRUB读入分区的第一个扇区的引导记录。
    这个可能会提示说”找不到EFI的路径“，不知道为什么这里的EFI“变小写了“（大写的文件（夹）名全变小写），在设置root变量后，(/boot/efi)/EFI/xx，原本应该这样访问–>/EFI/xx，但正确的访问方式是–>/efi/xx或者(hd1,1)/efi/xx。

▲ ESP信息

▲ grub shell下ESP里面的文件路径情况

初步判定和fat32的长文件名、短文件名或mount sortename的参数有关。如果是通过mount挂载的话，可以设置sortename，不过grub那里的设备挂载目前没能找到与之相关的设置。

  1. chainloader (hd1,1)/efi/grub/boot.efi
    直接从文件启动，如果指定root变量可以用相对路径

lsmod

列出所有模块

insmod

加载某个模块

prefix变量

设置grub模块和配置文件的路径

probe

探测分区或磁盘的属性信息。如果未指定–set，则显示指定设备对应的信息。如果指定了–set，则将对应信息的值赋给变量var。 

1
2
3
4
5
probe [--set var] --partmap|--fs|--fs-uuid|--label device 
--partmap：显示是gpt还是mbr格式的磁盘。
--fs：显示分区的文件系统。
--fs-uuid：显示分区的uuid值。
--label：显示分区的label值。

os-prober自动扫描系统添加引导

安装os-prober后，可以将安装了其他系统的硬盘（分区）挂载，然后再重新生成grub.cfg文件，他会自动扫描并添加引导条目到启动菜单，其中有两种情况。

  1. 如果挂载的是其他系统的/boot分区（目录），那么扫描到是将是这个系统的bootloader，菜单添加的内容是“转交bootloader控制权”的条目，这样的引导形式为链式引导
  2. 如果挂载的是其他系统的/根分区（目录），那么扫描到是将是这个系统的核心，菜单添加的内容是“加载这个系统核心”的条目，这样的引导形式为直接引导

个人建议将整个系统进行挂载，然后扫描。

参考