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• Grub 2 是最受歡迎的 bootloader ，幾乎用在所有 Linux 發(fā)行版上。
• bootloader 是一個(gè)至關(guān)重要的軟件，但是非常容易損壞。
• Grub 2 是兼具擴展性和靈活性的一款引導加載程序，提供了大量可定制選項。

Grub 2 是一款精彩的功能強大的軟件。它不是 bootloader 界的一枝獨秀，但卻最受歡迎，幾乎所有主要的桌面發(fā)行版都在使用它。 Grub 的工作有兩個(gè)。首先，它用一個(gè)菜單展示計算機上所有已經(jīng)安裝的操作系統供你選擇。其次，當你從啟動(dòng)菜單中選擇了一個(gè) Linux 操作系統， Grub 便加載這個(gè) Linux 的內核。

你知道，如果使用 Linux ，你就離不開(kāi) bootloader 。然而它卻是 Linux 發(fā)行版內部最鮮為人知的部分。在這篇文章里，我們將帶你熟悉 Grub 2 一些著(zhù)名的特性，強化你相關(guān)技能，使你在 bootloader 跑飛的時(shí)候能夠自行處理。

Grub 2 最重要的部分是一堆文本文件和兩個(gè)腳本文件。首先需要了解的是 /etc/default/grub 。這是一個(gè)文本文件，你可以在里面設置通用配置變量和 Grub 2 菜單（見(jiàn)下方 “常見(jiàn)用戶(hù)設置” ）的其它特性。

Grub 2 另一個(gè)重要的部分是 /etc/grub.d 文件夾。定義每個(gè)菜單項的所有腳本都放置在這里。這些腳本的名稱(chēng)必須有兩位的數字前綴。其目的是，在構建 Grub 2 菜單時(shí)定義腳本的執行順序以及相應菜單項的順序。文件 00_header 首先被讀取，負責解析 /etc/default/grub 配置文件。然后是 Linux 內核的菜單項，位于 10_linux 文件中。這個(gè)腳本在默認的 /boot 分區為每個(gè)內核創(chuàng )建一個(gè)正規菜單項和一個(gè)恢復菜單項。

緊接著(zhù)的是為第三方應用所用的腳本，如 30_os-prober 和 40_custom 。 os-prober 腳本為內核和其它分區里的操作系統創(chuàng )建菜單項。它能識別安裝的 Linux、 Windows、 BSD 以及 Mac OS X 。 如果你的硬盤(pán)布局比較獨特，使得 os-prober 無(wú)法找到已經(jīng)安裝的發(fā)行版，你可以在 40_custom 文件（見(jiàn)下方 “添加自定義菜單項”）中添加菜單項。

Grub 2 不需要你手動(dòng)維護你的啟動(dòng)選項的配置文件：取而代之的是使用 grub2-mkconfig 命令產(chǎn)生 /boot/grub/grub.cfg 文件。這個(gè)功能會(huì )解析 /etc/grub.d 目錄中的腳本以及 /etc/default/grub 設置文件來(lái)定義你的設置情況。

圖形化的引導修復

多虧了 Boot Repair 應用，只需要點(diǎn)擊按鈕，Grub 2 許許多多的問(wèn)題都能輕易解決。這個(gè)漂亮小巧的應用有一個(gè)直觀(guān)的用戶(hù)界面，可以?huà)呙璨⒆R別多種硬盤(pán)布局和分區方案，還能發(fā)現并正確識別安裝在其中的操作系統。這個(gè)應用可以處理傳統計算機里的主引導記錄（Master Boot Record） (MBR)，也可以處理新型 UEFI 計算機中的 GUID 分區表（GUID Partition Table)（GPT）。

Boot Repair 最簡(jiǎn)單的使用方式是安裝到 Live Ubuntu 會(huì )話(huà)中。在一個(gè) bootloader 損壞的機器上啟動(dòng) Ubuntu Live 發(fā)行版，先通過(guò)添加它的 PPA 版本庫來(lái)安裝 Boot Repair ，命令如下：

然后刷新版本庫列表：

安裝應用，如下：

安裝完畢后就啟動(dòng)應用。在顯示它的界面（由一對按鍵組成）之前將會(huì )掃描你的硬盤(pán)。根據工具的指示，只需按下 Recommended Repair（推薦的修復）按鈕，即可修復大部分壞掉的 bootloader 。修復 bootloader 之后，這個(gè)工具會(huì )輸出一個(gè)短小的 URL ，你應該把它記錄下來(lái)。這個(gè) URL 包含了硬盤(pán)詳盡的信息：分區信息以及重要的 Grub 2 文件（如/etc/default/grub 和 /boot/grub/grub.cfg ）的內容。如果工具不能解決 bootloader 的問(wèn)題，可以把你這個(gè) URL 共享在你的發(fā)行版的論壇上，讓其他人可以分析你的硬盤(pán)布局以便給你建議。

Boot Repair 也可以讓你定制 Grub 2 的選項。

Bootloader 急救

Grub 2 引導問(wèn)題會(huì )讓系統處于幾種不同狀態(tài)。屏幕（如你所想，本該顯示 bootloader 菜單的地方）所展示的文本會(huì )指示出系統的當前狀態(tài)。如果系統中止于 grub> 提示符，表明 Grub 2 模塊已經(jīng)被加載，但是找不到 grub.cfg 文件。當前是完全版的 Grub 2 命令行 shell，你可以通過(guò)多種方式解決此問(wèn)題。如果你看到的是 grub rescue> 提示符，表明 bootloader 不能找到 Grub 2 模塊或者找不到任何引導文件（ boot files ）。然而，如果你的屏幕只顯示 ‘GRUB’ 一詞，表明 bootloader 找不到通常位于主引導記錄（ Master Boot Record ）里的最基本的信息。

你可以通過(guò)使用 live CD 或者在 Grub 2 shell 中修正此類(lèi)錯誤。如果你夠幸運， bootloader 出現了 grub> 提示符，你就能獲得 Grub 2 shell 的支配權，來(lái)幫助你排錯。

接下來(lái)幾個(gè)命令工作在 grub> 和 grub rescue> 提示符下。 set pager=1 命令設置顯示分頁(yè)（ pager ），防止文本在屏幕上一滾而過(guò)。你還可以使用 ls 命令列出 Grub 識別出的所有分區，如下：

如你所見(jiàn)，這個(gè)命令列出分區的同時(shí)一并列出了分區表方案（即 msdos）。

你還可以在每個(gè)分區上面使用 ls 來(lái)查找你的根文件系統：

你可以不寫(xiě)上分區名的 msdos 部分。同樣，如果你忘記了尾部的斜杠（ trailing slash ）只輸入 ls (hd0,5) ，那你將獲得分區的信息，比如文件系統類(lèi)型、總體大小和最后修改時(shí)間。如果你有多個(gè)分區，可以使用 cat 讀取 /etc/issue 文件中的內容，來(lái)確定發(fā)行版，格式如 cat (hd0,5)/etc/issue 。

假設你在 (hd0,5) 中找到根文件系統，請確保它包含 /boot/grub 目錄，以及你想引導進(jìn)入的內核鏡像，如 vmlinuz-3.13.0-24-generic 。此時(shí)輸入以下命令：

第一個(gè)命令把 Grub 指向我們想引導進(jìn)入的發(fā)行版所在的分區。接著(zhù)第二個(gè)命令告知 Grub 內核鏡像在分區中的位置，以及根文件系統的位置。最后一行設置虛擬文件系統（ initial ramdisk ）文件的位置。你可以使用 tab 補全功能補全內核名字和虛擬文件系統（ initrd: initial ramdisk ）的名字，節省時(shí)間和精力。

輸入完畢，在下一個(gè) grub> 提示符后輸入 boot ， Grub 將會(huì )引導進(jìn)入指定的操作系統。

如果你在 grub rescue> 提示符下，情況會(huì )有些許不同。因為 bootloader 未能夠找到并加載任何必需的模塊，你需要手動(dòng)添加這些模塊：

如上所示，跟之前一樣，使用 ls 命令列出所有分區之后，使用 set 命令標記起來(lái)。然后添加 normal 模塊，此模塊激活時(shí)將會(huì )恢復到標準 grub> 模式。如果 linux 模塊沒(méi)加載，接下來(lái)的命令會(huì )進(jìn)行添加。如果這個(gè)模塊已經(jīng)加載，你可以跟之前一樣，把引導加載程序指向內核鏡像和虛擬文件系統（ initrd ）文件，然后使用 boot 啟動(dòng)發(fā)行版，完美收官。

一旦成功啟動(dòng)發(fā)行版，別忘了為 Grub 重新產(chǎn)生新的配置文件，使用

命令。你還需要往 MBR 里安裝一份 bootloader 的拷貝，使用

命令。

想要禁用 /etc/grub.d 目錄下的腳本，你只需移除其可執行位，比如使用 chmod -x /etc/grub.d/20_memtest86+ 就能將 ‘Memory Test’ 選項從菜單中移除。

Grub 2 和 UEFI

在支持 UEFI 的機器（最近幾年上市的機器大部分都是）調試壞掉的 Grub 2 增加了另一復雜的層次?；謴桶惭b在 UEFI 機器上的 Grub 2 的和安裝在非 UEFI 機器上的并沒(méi)多大區別，只是新的固件處理方式不一樣，從而導致了很多種恢復結果。

對于基于 UEFI 的系統，不要在 MBR 上安裝任何東西。相反，你要在 EFI 系統分區（EFI System Partition）（ ESP ）里安裝 Linux EFI bootloader，并且借助工具把它設置為 EFI 的默認啟動(dòng)程序，這個(gè)工具對于 Linux 用戶(hù)是 efibootmgr ，對于 window 用戶(hù)則是 bcdedit 。

照目前情況看，在安裝任何與 Windows 8 兼容的主流桌面 Linux 發(fā)行版前，應該正確安裝好 Grub 2。然而，如果 bootloader 損壞，你可以使用 live 發(fā)行版修復機器。在啟動(dòng) live 介質(zhì)之時(shí)，請確保是以 UEFI 模式啟動(dòng)。計算機每個(gè)可移動(dòng)驅動(dòng)器的啟動(dòng)菜單將會(huì )有兩個(gè)： 一個(gè)普通的和一個(gè)以 EFI 標記的。使用后者會(huì )用到 /sys/firmware/efi/ 文件中的 EFI 變量。

在 live 環(huán)境中，掛載教程前面所提的安裝掛掉系統的根文件系統。除此之外，還需要掛載 ESP 分區。假設分區是 /dev/sda1，你可以如下所示掛載：

接著(zhù)在 chroot 到安裝完畢的發(fā)行版前之前，使用 modprobe efivars 加載 efivars 模塊。

在這里， Fedora 用戶(hù)可以使用如下命令重新安裝 bootloader

但在此之前，需要使用

來(lái)產(chǎn)生新的配置文件。 Ubuntu 用戶(hù)則改用以下命令

一旦 bootloader 正確就位，退出 chroot ，卸載所有分區，重啟到 Grub 2 菜單。

伙計，我的 Grub 哪去了？

Grub 2 最好的特性是可以隨時(shí)重新安裝。因此，當其它像 Windows 之類(lèi)的系統用它們自己的 bootloader 替換后，導致 Grub 2 丟失，你可以使用 live 發(fā)行版，寥寥數步即可重裝 Grub 。假設你在 /dev/sda5 安裝了一個(gè)發(fā)行版，若要重裝 Grub ，你只需首先使用以下命令為發(fā)行版創(chuàng )建一個(gè)掛載目錄：

然后掛載分區，如下：

接著(zhù)就能重裝 Grub 了，如下：

這個(gè)命令會(huì )改寫(xiě) /dev/sda 設備上的 MBR 信息，指向當前 Linux 系統，并重寫(xiě)一些 Grub 2 文件，如 grubenv 和 device.map。

另一個(gè)問(wèn)題常見(jiàn)于裝有多個(gè)發(fā)行版的計算機上。當你安裝了新的 Linux 發(fā)行版，它的 bootloader 應當要能找到所有已經(jīng)安裝的發(fā)行版。一旦不行，只要引導進(jìn)入新安裝的發(fā)行版，并運行

在運行這個(gè)命令之前，請確保啟動(dòng)菜單中缺失的發(fā)行版的 root 分區已經(jīng)掛載。如果你想添加的發(fā)行版有單獨的 /root 和/home 分區，在運行 grub2-mkconfig 之前，只需掛載包含 /root 的分區。

雖然 Grub 2 能夠找到大部分發(fā)行版，但是在 Ubuntu 中嘗試添加安裝的 Fedora 系統需要額外的一個(gè)步驟。如果你以默認設置安裝了 Fedora ，則發(fā)行版的安裝器已經(jīng)創(chuàng )建了 LVM 分區。此時(shí)你需要使用發(fā)行版的包管理系統安裝 lvm2 驅動(dòng)，如下

才能使得 Grub 2 的 os-prober 腳本能夠找到并將 Fedora 添加進(jìn)啟動(dòng)菜單。

常見(jiàn)用戶(hù)設置

Grub 2 有很多可配置變量。 這里有一些 /etc/default/grub 文件中你最可能會(huì )修改到的常見(jiàn)變量。 GRUB_DEFAULT 變量指定默認的啟動(dòng)項，可以設置為數字值，比如 0 ，表示第一個(gè)菜單項，或者設置為 “saved” ，將指向上一次啟動(dòng)時(shí)選中的菜單項。 GRUB_TIMEOUT 變量指定啟動(dòng)默認菜單項之前的停留時(shí)間。 GRUB_CMDLINE_LINUX 列出了要傳遞給所有 Linux 菜單項的內核命令行參數。

如果 GRUB_DISABLE_RECOVERY 變量設置為 true ，那么將不生成恢復模式菜單項。這些菜單項會(huì )以單用戶(hù)模式啟動(dòng)發(fā)行版，這種模式下允許你利用命令行工具修復系統。 GRUB_GFXMODE 變量同樣有用，它指定了菜單上文本顯示的分辨率，它可以設置為你的顯卡所支持的任何數值。

Grub 2 有個(gè)命令行模式，通過(guò)在 bootloader 菜單上按 C 進(jìn)入。

徹底的修復

如果 grub2-install 命令不能正常運作，使得你無(wú)法引導進(jìn)入 Linux ，你需要完整地重裝以及重新配置 bootloader 。為此目的，需要用到強大的 chroot 功能將運行環(huán)境從 live CD 環(huán)境切換至我們想修復的 Linux 的安裝位置。任何擁有 chroot 工具的 Linux live CD 都可以實(shí)現這個(gè)目的。不過(guò)需要確保 live 介質(zhì)的系統架構和硬盤(pán)上系統的架構一致。因此當你希望 chroot 到 64 位系統，你必須使用 amd64 live 發(fā)行版。

啟動(dòng)進(jìn)入 live 發(fā)行版之后，首先需要檢查機器上的分區。使用 fdisk -l 列出磁盤(pán)上所有分區，記錄你想修復的 Grub 2 系統所在的分區。

假設我們希望從安裝在 /dev/sda5 中的發(fā)行版中恢復 bootloader 。啟動(dòng)終端使用如下命令掛載分區：

此時(shí)需要綁定（bind）Grub 2 bootloader 需要進(jìn)入的目錄，以便檢測其它操作系統：

此時(shí)可以離開(kāi) live 環(huán)境進(jìn)入安裝在 /dev/sda5 分區中的發(fā)行版了，通過(guò) chroot ：

現在可以安裝、檢測、以及升級 Grub 了，跟之前一樣，使用

命令來(lái)重裝 bootloader 。因為 grub2-install 命令不能創(chuàng )建grub.cfg 文件，需要手動(dòng)創(chuàng )建，如下

這樣應該就可以了?，F在你就有了 Grub 2 的一份全新拷貝，羅列了機器上所有的操作系統和發(fā)行版。在重啟電腦之前，你需要依次退出 chroot 系統，卸載所有分區，如下所示：

現在你可以安全地重啟電腦了，而它應該會(huì )回退到 Grub 2 的控制之中，你已經(jīng)修好了這個(gè) bootloader。

添加自定義菜單項

如果希望往 bootloader 菜單里添加菜單項，你需要在 40_custom 文件里添加一個(gè)啟動(dòng)段（ boot stanza ）。例如，你可以使用它展示一個(gè)菜單項來(lái)啟動(dòng)安裝在可移動(dòng) USB 驅動(dòng)里的 Linux 發(fā)行版。假設你的 USB 驅動(dòng)器是 sdb1 ，并且 vmlinuz 內核鏡像和虛擬文件系統（ initrd ）都位于根 (/)目錄下，在 40_custom 文件中添加以下內容：