徐长伟
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jasperhsu
Linux【NO.8】:grub应用

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grub应用

 grub简介

grub: Grand Uniform Bootloader

两个版本：

  •  GRUB 0.X : Grub Legacy 传统版
  •  GRUB 1.X ： Grub2，CentOS 7 （基本完全重写）

GRUB legacy：传统版

  • stage1：mbr
  • stage1.5：mbr之后的扇区，让stage1中的bootleader能识别stage2所在的分区上的文件系统；
  • stage2: 磁盘分区 /boot/grub目录 

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

简述：当系统启动时，要加载grub所在的磁盘时，会读取该磁盘的MBR并加载到stage1，加载完stage1后会尝试读取随后扇区的stage1.5，读到1.5阶段后从而能够驱动真正的第二阶段所在的磁盘分区了；
 　　加载的磁盘分区不仅有第二阶段，还有内核文件、ramdisk等等都在该分区上放着；

演示：
[root@centos6 ~]# ls -l /etc/grub.conf 
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 Dec  7 11:22 /etc/grub.conf -> ../boot/grub/grub.conf
演示：grub.conf

stage1.5：提供文件系统驱动
stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区

grub功用

(1)提供菜单、并提供交互式接口
    e：编辑模式，用于编辑菜单；
    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
    为启用内核或操作系统进行认证

如何识别设备

boot单独分区的原因：是想把根/做的很复杂，不使用逻辑卷boot和根可以使用一个分区的；
grub是否单独分区绝对其访问路径是不一样的;

使用root命令设定设备
　　(hd#,#）
　　　　hd#：磁盘编号，用数字表示；从0开始编号
　　　　#：分区编号，用数字表示；从0开始编号

 

grub的命令行接口

help：获取帮助列表
help KEYWORD：详细帮助信息

find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEFILE; #指明磁盘分区找文件，支持tab补全;快速定位文件存在性；

grub> find (hd0,0)/vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64

root (hd#,#)  ：设置当前使用的根设备；根设备指第二阶段所在磁盘分区；

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文件使用的cmdline参数；

kernel /vmlinuz ro root=/dev/sda3 selinux=0 init=/bin/bash
    init=表示哪个文件当Init程序
    vmlinuz中z表示压缩存放；

initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE: 设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk；
注意：ramdisk必须与提供的内核完全匹配；

initrd /initramfs.img

boot: 引导启动选定的内核；

手动在grub命令行接口启动系统：

1指明根
grub> root (hd#,#)
2指明内核
grub> kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE
3指明ramfs文件
grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img
4启动
grub> boot

　　

grub之help命令

grub之find命令

grub之root、kernel、initrd

 

配置文件： /boot/grub/grub.conf

grub在启动时会读取配置文件，并设置启动

配置项：
    default=#：设定默认启动的菜单项：菜单项(title)编号从0开始
    timeout=#：指定菜单项等待选项选择的时长；
    splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_PIC_FILE：指明菜单背景图片文件路径；
    hiddenmenu：隐藏菜单；
    password [--md5] STRING：菜单编辑认证；可以用openssl、gurb-md5-crpyt命令生成；
    title     TITLE：定义菜单项“标题”，可出现多次；
        root (hd#,#)：grub查找stage2及kernel文件所在的设备分区；为grub的"根"；
        kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]：启动的内核
        initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE：内核匹配的ramfs文件；
        password [--md5] STRING ：启动选定的内核或操作系统时进行认证；

grub-md5-crypt命令:生成对应要保护的认证密码
演示：
[root@centos6 ~]# cat /etc/grub.conf 
# grub.conf generated by anaconda
#
# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
# NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
#          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
#          root (hd0,0)
#          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/vg0-root
#          initrd /initrd-[generic-]version.img
#boot=/dev/sda
default=0                                ：默认启动菜单编号
timeout=5                                ：菜单等待时长
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz   ：菜单背景
hiddenmenu                               ：隐藏菜单
title CentOS 6 (2.6.32-573.el6.x86_64)   ：标题
    root (hd0,0)                         ：grub的根所在分区
    kernel /vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg0-root rd_NO_LUKS rd_NO_DM LANG=en_US.UTF-8 rd_LVM_LV=vg0/swap rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg0/root  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rhgb crashkernel=auto quiet rhgb quiet
    initrd /initramfs-2.6.32-573.el6.x86_64.img    ：指明内核匹配的rmfs文件
[root@centos6 ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg0-root   20G  302M   19G   2% /

[root@centos6 ~]# grub-md5-crypt  --help
Usage: grub-md5-crypt [OPTION]
Encrypt a password in MD5 format.

  -h, --help              print this message and exit
  -v, --version           print the version information and exit
  --grub-shell=FILE       use FILE as the grub shell

Report bugs to <bug-grub@gnu.org>.

[root@centos6 ~]# grub-md5-crypt  #生成对应要保护的认证密码
Password:                         #键入两次密码
Retype password: 
$1$JXhra$G.vdkp88V79CdqYsVdmPx/
演示：grub.conf文件及认证密码
grub定制背景图：gimp软件
xpm图片格式要求
    1、图片必须是xpm格式
    2、图片大小必须是640×480 
    3、图片只能有14种颜色
grub背景制作

背景制作参考：http://liguoqing.blog.51cto.com/327222/1729382

 

grub之配置文件grub.conf

grub之菜单认证界面

grub之内核认证界面

进入单用模式

(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；

安装grub

应用场景：
　　当前系统没有grub，而是借助光盘启动；
　　两块硬盘，给其中一块安装grub；
　　双系统互存

需求：windows的bootloader不能引导linux,先装Linux再装windows会把linux的bootloader覆盖成windows自己的；

　　后装linux，grub会保留windows的bootloader作为一个启动项菜单；如果是先装win再装linux，win坏重装win，

　　 一样会覆盖成win的bootloader；

解决：linux的U盘或光盘启动盘，在启动的linux系统中用grub-install命令重装grub

(1) grub-install
	grub-install --root-directory=ROOT /dev/DISK
(2) grub
	grub> root (hd#,#)
	grub> setup (hd#)
		注意：需要有grub目录才可以用这种方法修复；

演示：制作微型linux
1）新增硬盘分区
[root@centos6 ~]# fdisk -l /dev/sd[a-z]

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000

boot分区大小=200Mb=10个内核100M左右 + grub; 1个内核(~5MB)+ramdisk(~6MB)

[root@centos6 ~]# fdisk /dev/sdb

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p  
Partition number (1-4): 1                :第一分区给boot，100M
First cylinder (1-2610, default 1): 
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2610, default 2610): +100M  

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2               ：第二分区给swap，2G
First cylinder (15-2610, default 15): 
Using default value 15
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (15-2610, default 2610): +2G

Command (m for help): t                ：设定swap类型
Partition number (1-4): 2
Hex code (type L to list codes): 82
Changed system type of partition 2 to 82 (Linux swap / Solaris)

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 3             ：第三分区给根/ ，5G
First cylinder (277-2610, default 277): 
Using default value 277
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (277-2610, default 2610): +5G

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

[root@centos6 ~]# partx -a /dev/sdb        ：激活分区
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 1
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 2
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 3
[root@centos6 ~]# cat /proc/partitions 
major minor  #blocks  name

...
   8       17     112423 sdb1
   8       18    2104515 sdb2
   8       19    5253255 sdb3

2）格式化
[root@centos6 ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1   
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Writing inode tables: done                            

[root@centos6 ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb3
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Writing inode tables: done                            

[root@centos6 ~]# mkswap /dev/sdb2
Setting up swapspace version 1, size = 2104508 KiB
no label, UUID=b3f5bb0b-b9ab-4aa2-9b02-f89055dc5990

3）挂载grub根
[root@centos6 ~]# mkdir  /mnt/boot
[root@centos6 ~]# mount /dev/sdb1  /mnt/boot

4）安装grub，--root-directory=/mnt自动找mnt下boot目录
[root@centos6 ~]# grub-install  --root-directory=/mnt  /dev/sdb     
Probing devices to guess BIOS drives. This may take a long time.
Installation finished. No error reported.
This is the contents of the device map /mnt/boot/grub/device.map.
Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect,
fix it and re-run the script `grub-install'.

(fd0)    /dev/fd0
(hd0)    /dev/sda
(hd1)    /dev/sdb
[root@centos6 ~]# ls /mnt/boot/
grub  lost+found
[root@centos6 ~]# ls /mnt/boot/grub/
device.map     fat_stage1_5  iso9660_stage1_5  minix_stage1_5     stage1  ufs2_stage1_5    xfs_stage1_5
e2fs_stage1_5  ffs_stage1_5  jfs_stage1_5      reiserfs_stage1_5  stage2  vstafs_stage1_5

5）自己写配置文件及内核文件
[root@centos6 ~]# cp /boot/vmlinuz-2.6.32-573.el6.x86_64  /mnt/boot/vmlinuz      
[root@centos6 ~]# cp /boot/initramfs-2.6.32-573.el6.x86_64.img  /mnt/boot/initramfs.img

[root@centos6 ~]# cat  /mnt/boot/grub/grub.conf 
default=0
timeout=5
title CentOS (EXPRESS)
    root (hd0,0)  #实验需要；目的拆除主机的硬盘，启动新硬盘grub
    kernel /vmlinuz ro root=/dev/sda3 selinux=0 init=/bin/bash
    initrd /initramfs.img
#注意selinux 要写在init前面，init指定init程序

6) sda3 当根文件系统用，就需要创建根目录结构
[root@centos6 ~]# mkdir /mnt/sysroot
[root@centos6 ~]# mount /dev/sdb3 /mnt/sysroot/
[root@centos6 ~]# cd /mnt/sysroot/
[root@centos6 sysroot]# mkdir -pv etc bin sbin lib lib64 dev proc sys tmp var usr home root mnt

7）复制bash环境，几个命令；注意动态编译的同时需要拷贝库文件；
[root@centos6 sysroot]# cp /bin/bash  /mnt/sysroot/bin/
[root@centos6 sysroot]# ldd /bin/bash          #查看依赖的库文件
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffcaa7ee000)
    libtinfo.so.5 => /lib64/libtinfo.so.5 (0x0000003bc3800000)
    libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x0000003bbb400000)
    libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003bbb800000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003bbb000000)

[root@centos6 sysroot]# for i in $(ldd /bin/bash | grep -o '/[^[:space:]]\+[0-9]\>'); do cp $i /mnt/sysroot/lib64 ;done
[root@centos6 sysroot]# ls /mnt/sysroot/lib64/
ld-linux-x86-64.so.2  libc.so.6  libdl.so.2  libtinfo.so.5

[root@centos6 sysroot]# chroot  /mnt/sysroot/     #chroot 切换根系统，测试
bash-4.1#  
bash-4.1# 
bash-4.1# ls
bash: ls: command not found
bash-4.1# exit
exit
[root@centos6 sysroot]# 
[root@centos6 ~]# cat  /mnt/boot/grub/grub.conf 
default=0
timeout=5
title CentOS (EXPRESS)
    root (hd0,0)  #实验需要；目的拆除主机的硬盘，启动新硬盘grub
    kernel /vmlinuz ro root=/dev/sda3 selinux=0 init=/bin/bash
    initrd /initramfs.img

[root@centos6 sysroot]# sync

8）记录虚机中建好的硬盘位置，新建虚机，载入该硬盘(选择现有的虚拟磁盘)
演示：grub-install制作bash系统

制作好的bash系统

其他参考：

　　手把手打造属于自己的迷你Linux！：http://foreveryan.blog.51cto.com/3508502/657568

　　私人定制---打造属于自己的linux小系统 http://nmshuishui.blog.51cto.com/1850554/1368807

　　制作微型linux http://laoguang.blog.51cto.com/6013350/1061950

　　图解制作Mini Linux系统  http://xxrenzhe.blog.51cto.com/4036116/1370114

 

破坏MBR：虚拟机实验，在不重启条件小修复；重启肯定是坏了；
    第一阶段坏了，grub就引导不了，只能在紧急救援模式下修复；
方法1：grub-install会自动把第一阶段重装一次
1）先保存当前MBR
[root@centos6 ~]# dd if=/dev/sda of=/root/mbr.bak  bs=512 count=1 
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes (512 B) copied, 0.000737578 s, 694 kB/s

2）只要不破坏分区表，小于446字节都可以
[root@centos6 ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=200 count=1
1+0 records in
1+0 records out
200 bytes (200 B) copied, 0.000529102 s, 378 kB/s
[root@centos6 ~]# sync   #同步到磁盘

3）grub-install会自动把第一阶段重装一次
[root@centos6 ~]# grub-install  --root-directory=/ /dev/sda
Installation finished. No error reported.
This is the contents of the device map //boot/grub/device.map.
Check if this is correct or not. If any of the lines is incorrect,
fix it and re-run the script `grub-install'.

# this device map was generated by anaconda
(hd0)     /dev/sda
[root@centos6 ~]# sync

方法2：grub命令提示符修复
前提：确保grub有第一阶段和1.5阶段
[root@centos6 ~]# ls /boot/grub/
device.map     grub.conf         minix_stage1_5     stage2
e2fs_stage1_5  iso9660_stage1_5  reiserfs_stage1_5  ufs2_stage1_5
fat_stage1_5   jfs_stage1_5      splash.xpm.gz      vstafs_stage1_5
ffs_stage1_5   menu.lst          stage1             xfs_stage1_5

1）破坏
[root@centos6 ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=200 count=1
1+0 records in
1+0 records out
200 bytes (200 B) copied, 0.000254989 s, 784 kB/s
[root@centos6 ~]# sync

2）grub命令提示符修复；读取grub目录下第一阶段，复制
[root@centos6 ~]# grub
grub> root (hd0,0)
root (hd0,0)
 Filesystem type is ext2fs, partition type 0x83
grub> setup (hd0) 
setup (hd0)
 Checking if "/boot/grub/stage1" exists... no
 Checking if "/grub/stage1" exists... yes
 Checking if "/grub/stage2" exists... yes
 Checking if "/grub/e2fs_stage1_5" exists... yes
 Running "embed /grub/e2fs_stage1_5 (hd0)"...  27 sectors are embedded.
succeeded
 Running "install /grub/stage1 (hd0) (hd0)1+27 p (hd0,0)/grub/stage2 /grub/grub.conf"... succeeded
Done.
grub> quit
演示：破坏MBR，grub-install及grub命令本地修复

 

紧急救援模式

只要bootloader坏了，该硬盘上所有操作系统都将无法引导；只能进入救援模式或拆掉硬盘放其他主机上修复；

装载安装光盘，选择紧急救援模式或者按ESC  命令行提示符键入：linux rescue
接下来根WINPE类似的系统了
/mnt/sysimage  conutinue 打开shell提示符
切换根 chroot /mnt/sysimage 执行grub-insatll
重启就可以了

 

 

 

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posted on 2016-01-02 20:51  徐长伟  阅读(375)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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