Linux启动之GRUB详解

GRUB

在BIOS读取先关信息之后，接下来就是去第一个可以启动的设备当中的MBR中读取Boot loader信息，bootloader具有菜单功能、直接加载内核信息，以及相关控制权限转交功能。所以说系统的启动必须有bootloader，然后才能去加载内核
grub：GRand Unified Bootloader
    grub 0.x：grub legacy
    grub 1.x：grub2

grub legacy：
    stage1：MBR
    stage1_5：MBR之后的扇区，让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统
    stage2：磁盘分区(/boot/grub/)

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

    stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区
        功用：
            (1)提供菜单、并提供交互式接口
                e：编辑模式，用于实现编辑菜单
                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
            (3)为菜单提供了保护机制
                为编辑菜单进行认证
                为启动内核或操作系统进行认证

    grub最重要的一部当属识别磁盘信息，grub对硬盘的识别是通过以下方式：
    (hd0,0)
        1.硬盘代号以小括号()括起来
        2.硬盘以hd表示，后面会接一组数字，数字之间以逗号隔开
        3.是以搜寻到的顺序来作为磁盘的编号，而非根据磁盘的排揎编号
        4.第一个搜索到的磁盘编号为0，第二个为1，以此类推
        5.每块磁盘上的第一个分区编号为0，第二个分区为1，以此类推
        因此(hd0,0)，就表示第一块磁盘上的第一个分区

配置文件格式

全局配置配置项：
    default=#：设定默认启动的菜单项，0表示定义的第一个title系统，1表示第二个title系统，以此类推
    timeout=#：表示可供选择的等待时间，如果超过5秒，则使用默认的启动条目default定义的
    splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
        定义启动时的背景图片
    hiddenmenu：隐藏菜单，默认不显示菜单

定义各个操作系统配置

title：定义各个操作系统的名称
root (hd#,#)：表示内核文件存放的位置，这里指定的是分区位置，而非根目录
kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：内核的名称以及一些启动时的核心参数。由于启动过程中需要挂载根目录，因此就需要指定根目录所在的分区
    rhgb：图形显示
    quiet：静默模式加载内核
    selinux：开启或关闭selinux
    single：单用户模式
    ...
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE：ramfs文件路径

GRUB命令行

help：获取帮助列表
help KEYWORD：详细帮助信息
find(hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE：查找文件
root (hd#,#)：指定根分区
kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE：设定本次启动时用到的内核文件；额外还可以添加许多内核支持使用的cmdline参数
    例如：init=/path/to/init, selinux=0
initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk
boot：引导启动选定的内核

手动在grub命令行接口启动系统：

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

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)在kernel所在行键入"b"命令即可进入单用户模式

加密机制

GRUB也有自己的保护机制，只有通过认证才能修改grub.conf信息。可以通过以下方式来对grub.conf进行保护：
    1.在第一个title之上添加password --md5 ************ 主要用于保护编辑功能
    2.在某个title内添加password --md5 *********** 主要用户保护内核
生成密码的命令：grub-md5-crypt

编辑功能认证

1.提示按p键输入密码才可编辑菜单

2.输入密码即可编辑菜单

内核启动认证

1.当我们选择要启动内核时，提示输入密码

2.输入密码，即可正常启动系统

修复GRUB

如果grub出现了问题导致我们系统无法系统，可进入救援模式进行修复
修复工具：
    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出现了问题，此时我们系统没有重启，则可直接使用修复工具修复