GRUB使用说明(一)

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从Red Hat Linux 7.2起，GRUB(GRand Unified Bootloader)取代LILO成为了默认的启动装载程序。相信LILO对于大家来说都是很熟悉的。这次Red Hat Linux用GRUB代替LILO，可见GRUB大有过人之处。不过，相对于LILO来说，大家对GRUB还是要陌生一些。本文将对GRUB的基本情况、术语、接口、命令以及配置文件做个介绍，希望对大家有所帮助。
　　
　　　　一、GRUB的概述
　　
　　　　在Red Hat linux装载一个系统前，它必须由一个引导装载程序（boot loader，启动管理程序)中的特定指令告诉它去引导系统。这个程序一般是位于系统的主硬盘驱动器或是其他知道如何去开始linux内核的媒介驱动器上。
　　
　　　　如果说一个x86系统只安装了Red Hat Linux而且只有一个版本的linux内核，那么通过引导装载程序开始Red Hat Linux的特定过程就不重要了。Red Hat Linux安装程序允许用户快速方便地配置引导装载程序存放在主硬盘驱动的主引导记录中来引导操作系统。
　　
　　　　然而，为了能从多个linux内核或其他操作系统引导，那么就很有必要了解Red hat linux用于提供必要的引导选项的方法，以及理解引导的过程与如何去改变。
　　
　　　　本文是讨论GRUB，它是Red Hat Linux用来在x86系统上装载操作系统的默认方法。同时，本文也将详细介绍用于控制引导过程的各种命令和配置选项。 　　GRUB的定义
　　
　　　　GNU GRUB(GRand Unified Bootloader)是一个将引导装载程序安装到主引导记录的程序，主引导记录是位于一个硬盘开始的扇区。它允许位于主引导记录区中特定的指令来装载一个GRUB菜单或是GRUB的命令环境。这使得用户能够开始操作系统的选择，在内核引导时传递特定指令给内核，或是在内核引导前确定一些系统参数（如可用的RAM大小）。
　　
　　　　x86的引导过程
　　
　　　　当一个x86机器启动后，系统BIOS开始检测系统参数，如内存的大小、日期和时间、磁盘设备、以及这些磁盘设备用于引导的顺序等。通常情况下，BIOS都是被配置成首先检查软驱或光驱（或两者都检查），然后再尝试从硬盘引导。如果在这些可移动的设备中，没有找到可引导的介质，那么BIOS通常是转向第一块硬盘最初的几个扇区，寻找用于装载操作系统的指令。这些最初的扇区－主引导记录－开始装载一个预选择操作系统的过程，一个操作系统选项贩GRUB菜单，或是一个执行特定选项的GRUB命令行接口。　
　　
　　　　装载GRUB和操作系统的过程，包括以下几个操作步骤：
　　
　　　　1、装载基本的引导装载程序，这通常是第一步。基本引导装载程序必须是位于主引导扇区中一个非常小的空间，少于512字节。因此，基本引导装载程序所做的唯一的事情就是装载第二引导装载程序。这主要是归结于在主引导扇区中没有足够的空间用于其他东西了。
　　
　　　　2、装载第二引导装载程序，这通常称为第二步。这第二引导装载程序实际上是引出更高级的功能　，以允许用户装载入一个特定的操作系统。在GRUB中，这步是让用户显示一个菜单或是输入命令。
　　
　　　　3、装载在一个特定分区上的操作系统，如linux内核。一旦GRUB从它的命令行或是配置文件中，接到开始操作系统的正确指令，它就寻找必要的引导文件，然后把机器的控制权移交给操作系统。

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GRUB使用说明（二）
   注意
　　
　　　　在一些文件系统以及文件系统的配置中，可能需要一个1.5步的文件，用来连接基本引导程序与第二引导程序之间的差异。
　　
　　　　举个例子来说，如果第二步中的引导装载程序文件位于一个使用了第一步引导装载程序所不能访问的文件系统的分区中，那么就可能需要指示第一步引导装载程序，从1.5步文件中载入附加的指令来读取第二步引导装载程序的文件。更多相关的信息，请参考GRUB的信息页。
　　
　　　　前面所提到的引导方法被称为直接装载。因为这种方法中使用的是直接装载操作系统的指令，没有用到任何在引导装载程序和操作系统主文件（如内核）之间的中间代码。然而，不同操作系统所采用的引导过程可能会与上面提到的有一些细微的不同。例如，微软的DOS和Windows操作系统在安装时，倾趋于完全重写主引导记录，而不是合并当前的主引导记录的配置。这将破坏掉其他操作系统保存在主引导记录中的所有信息，如Red Hat Linux。微软操作系统，还有一些其他的专有操作系统，都是使用一种称为链式装载的引导方法来启动的。在这种方法中，主引导记录仅仅是简单地指向操作系统所在分区的第一个扇区。
　　
　　　　GRUB支持直接和链式装载的引导方法。GRUB能用于几乎所有操作系统，绝大多数流行的文件系统，以及几乎所有的系统BIOS所能识别的硬盘。
　　
　　　　GRUB的特性
　　
　　　　GRUB包含许多特性，这使得GRUB比其他可用的引导装载程序更加优越。下面列出一些比较重要的特性：
　　　　·GRUB在x86机器上，提供一个真正基于命令行的，先于操作系统(pre-OS)的环境。它对于用确定的选项装载操作系统或收集系统信息方面，提供了最大程度的适应性。许多非x86的体系结构已经使用先于操作系统环璄许多年了，它提供控制系统如何从一个命令行引导。当LILO或其他x86引导装载程序使用了一些命令特性的时候，GRUB已经包含了许多这方面的特性。
　　　　·GRUB支持逻辑块寻址(LBA)方式。LBA将用于寻找驱动器上文件的地址转换工作置于驱动器的硬件中，它被用在许多IDE和所有的SCSI硬盘中。在使用LBA之前，硬盘驱动器遇到一个1024柱面的限制，即BIOS不能找到在1024柱面后的文件（比如一个引导装载程序或是内核文件）。只要系统BIOS能支持LBA模式（大多数都支持），那么LBA就允许GRUB超越1024柱面的限制，引导操作系统。
　　　　·GRUB的配置能在每次系统引导时被读取。这就避免了用户每次改变引导选项时都要重写一次主引导记录。大多数的引导装载程序都不能很老道地读取配置文件，并使用它们来设置引导选项。比如说，用户必需改变一个LILO的配置文件，然后运行一个命令将新的配置数据重写回系统的主引导记录。这种方法比GRUB所采用　的方法更加危险，因为一个错误配置的主引导记录将让系统无法引导。在使用GRUB中，如果说配置文件被错误配置并且引导，那它也仅仅简单地转到一个默认的命令行，允许用户手工输入命令来运行操作系统。除开更新系统引导的第一步、第二步、或是菜单配置文件的位置，主引导记录是不会被触及到的，而这种情况是很少发生的。
　　
　　　　注意：
　　
　　　　当GRUB的配置文件发生改变时，没有必要重新启动GRUB。所有的改变都能被自动地检测到。如果GRUB被重新启动，那么用户将退回到命令行方式的GRUB外壳下。
　　
　　　　安装GRUB　
　　
　　　　如果在Red Hat Linux的安装过程中，GRUB没有被安装，下面将说明如何安装它，并将它设为默认的引导装载程序。
　　
　　　　注意：如果LILO已经被安装，并且是当前的系统引导装载程序，那并没有必要为了使用GRUB而删除它。GRUB一旦安装后，将做为系统默认的引导装载程序。
　　
　　　　首先，获取最新可用的GRUB包。在Red Hat Linux安装光盘上的GRUB包也可以使用。
　　
　　　　其次，在一个外壳提示下，运行命令/sbin/grub-install ，这里的是GRUB将要被安装的位置。比如说：/sbin/grub-install /dev/hda
　　
　　　　最后，重新引导系统。GRUB图形引导装载菜单将出现。　　二、GRUB的术语
　　
　　　　在使用GRUB前，最重要的事情之一就是理解这个程序是如何引用设备的，如系统硬盘驱动器、分区等。对于配置GRUB实现多操作系统的引导，这方面的信息是很重要的。
　　
　　　　设备名称
　　
　　　　系统的第一个硬盘驱动器被GRUB称为(hd0)。在它上面的第一个分区被称为(hd0,0)，第二个硬盘驱动器上的第5个分区被称为(hd1,4)。通常使用GRUB时，文件系统习惯上采用下面的方式命名：
　　
　　　　(,)
　　　　在设备命名中，圆括号和逗号是很重要的。指出是一个硬盘(hd)还是一个软盘(fd)被指定。
　　
　　　　是依照系统BIOS而确定的设备号，从0开始。基本IDE硬盘被标为0，第二IDE硬盘被标为1。这个排序大体上等同于linux内核用字母安排设备的顺序，只是在hda中的a变成了0，hdb中的b变为了1，依次类推。
　　
　　　　注意：GRUB用于设备的命名系统是从0开始，而不是1。这常常是GRUB新手们常犯的最普遍的错误。
　　　　指在一块硬盘上一个分区的编号。类似于，分区的编号也是从0开始。虽然大多数的分区可以用数字指定，但是如果系统使用的是BSD分区，那么它们还是用字母来指定，如a或c。
　　
　　　　GRUB在命名设备和分区时，使用下面的规则：
　　
　　　　·系统使用IDE硬盘或SCSI硬盘，都没有关系。所有的硬盘都是用hd开始。软盘用fd开头。
　　　　·当指定整个硬盘，不考虑它的分区时，简单地将逗号和分区编号取消即可。当告诉GRUB配置一个特定硬盘的主引导扇区时，这一点很重要。比如，(hd0)指定第一个设备，(hd3)指定第四个设备。
　　　　·如果一个系统有多个驱动设备，知道由BIOS确定的驱动器顺序就很重要了。如果系统只有IDE或SCSI驱动器，那是相当简单的。但是如果有多个驱动器混合时，这就变得令人混乱了。　　
　　
　　　　文件名称
　　
　　　　当在GRUB中输入包括文件的命令时，比如在多操作系统中使用一个菜单列表，文件名必须直接在设备和分区后指定。一个绝对文件名的格式如下：
　　
　　　　(,)/path/to/file
　　
　　　　大多数的时候，用户可以通过在分区上的目录路径后加上文件名来指定文件。这种方法是直接了当的。
　　
　　　　另外，我们也可以将不在文件系统中出现的文件指定给GRUB，比如在一个分区最初几块扇区中的链式引导装载程序。为了指定这些文件，需要提供一个块列表(blocklist)，由它来一块一块地告诉GRUB文件在分区中的位置。当一个文件是由几个不同的块组合在一起时，需要有一个特殊的方式来写块列表。每个文件片断的位置由一个块的偏移量以及从偏移点起始的块数来描述，这些片断以一个逗号分界(comma-delimited)的顺序组织在一起。
　　
　　　　考虑下面的块列表：
　　
　　　　0+50,100+25,200+1
　　
　　　　上面这个块列表告诉GRUB使用一个文件，这个文件起始于分区的第一块，使用了第0块到第49块，第99块到124块，以及第199块。
　　
　　　　当使用GRUB装载诸如微软Windows这样采用链式装载方式的操作系统时，知道如何写块列表是相当有用的。如果从第0块开始，那么可以省略块的偏移量。作为一个例子，当链式装载文件在第一硬盘的第一个分区时，可以使用下面的命名：
　　
　　　　(hd0,0)+1
　　
　　　下面给出一个带类似块列表名称的chainloader命令。它是在设置正确的设备和分区作为根后，在GRUB命令行中给出的。
　　
　　　　chainloader +1
　　　　GRUB的根文件系统
　　
　　　　一些用户常困惑于GRUB中根文件系统(root filesystem)这一术语的用法。GRUB的根文件系统与Linux的根文件系统是没有关系的，这一点需要记住。
　　
　　　　GRUB的根文件系统是用于一个特定设备的根分区。GRUB使用这个信息来挂入(mount)这个设备并从它上面载入文件。
　　
　　　　在Red Hat Linux中，一旦GRUB载入它自己的包含Linux内核的根分区，那么kernel命令就可以将内核文件的位置作为一个选项来执行。一旦Linux内核引导，它就设定自己的根文件系统，此时的根文件系统就是大多数人用来与Linux联系的了。最初的GRUB根文件系统以及它的挂入都被去掉，它们仅存在于用来引导内核文件。
　　
　　　　关于根和内核命令的更多信息，可以参考后面的命令部分。