Linux自学笔记——grub应用

Posted 2020-10-05

 

 

GRUB（Boot Loader）

      GRUB，GRand Unified Bootlader ，是一个来自GUN项目的多操作系统启动程序。GRUB是多启动规范的实现，它允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统，并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。GRUB可用于选择操作系统分区上的不同内核，也可用于向这些内核传递启动参数。

grub版本：

      grub 0.x：grub（legacy） centos 5,6

      grub 1.x：grub2              centos 7

grublegacy：

      stage1：mbr，主引导目录；

      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

      

工作流程：当系统启动时，如果要加载grub所在的磁盘时，会读取这个磁盘的MBR，同时会加载stage1，stage1会尝试读取后扇区的stage1_5阶段，stage1_5阶段会帮助stage1中的bootloader识别stage2所在的分区上的文件系统，然后加载stage2所在的磁盘分区，这个分区不但有stage2阶段，还有内核和ramdisk等。

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：

      （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

           （hd0,0）

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：查找某个磁盘上的某个文件；

     

      root （hd#，#）：设置grub的根设备

kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE：设定本次启动时用到的内核；额外还可以添加许多支持内核使用的cmdline参数：

例如：init=/path/to/init, selinux=0

常用内核启动参数：

磁盘相关启动参数：

   root     #指出启动的根文件系统  如：root=/dev/sda1

   ro  #指定根设备在启动过程中为readly-only，默认情况下一般都是这样配的

   rw  #和ro类似，为read-write，可写

   rootfstype 根文件系统类型，如：rootfstype=ext4

     console和kernel log相关的启动参数：

   console #console的设备和选项，如：console=tty0console=ttyS0

   debug        #enable kerneldebugging   启动中的的所有debug信息

   quiet          静默模式 将kernel loglevel设置为KERN_WARNING，在启动中指非常严重的信息

loglevel        #设置默认的console日志级别，如：loglevel=7（0~7数字分别为KERN_EMERG,…,KERN_DEBUG）

time             #设置在每条kernel log信息前加一个时间戳

              内存相关的启动参数：

                 mem         #指定kernel使用的内存量，mem=n[KMG]

                 hugepages #设置大页表页（4MB大小）的最多个数，hugepages=n

               CPU启动的相关参数：

                 mce          # Enable the machine check exception feature.

                 nosmp      #Run as a single-processor machine. 不使用SMP（多处理器）

                 max_cpus   #max_cpus=n, SMP系统最多能使用的CPU个数（即使系统中有大于n个的CPU）

               Ramdisk相关的启动参数：

                 initrd        #指定初始化ramdisk的位置，initrd=filename

                noinitrd    #不使用initrd的配置，即使配置了initrd参数

            初始化相关启动参数：

                  init       #在启动时去执行的程序，init=filename，默认值为/sbin/init

            PCI相关的启动参数：

                    pci       #pci相关的选项，我常使用pci=assign_buses，也使用过pci=nomsi

            SELinux相关启动参数：

                  enforcing  #SELinux enforcing状态的开关，enforcing=0表示仅仅是记录危险    而不是阻止访问，enforcing=1完全enable，默认值是0

                selinux     #在启动时关闭或开启SELinux，selinux=0表示关闭，selinux=1表示开启selinux

          initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE：设定为选定的内核提供的额外的文件的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(hd#,#)

      grub> kernel /path/to/kernel_file roroot=/dev/device

      grub> initrd /path/to/initramfs_file

      grub> boot

配置文件：/boot/grub/grub.conf

配置项：

      default=#：设定默认启动的菜单项；落单项（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；

      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[PARAMENTERS]：启动的内核

           initrd  /PATH/TO/INITRAMFS_FILE：内核匹配到的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，可生成密钥。

对grub菜单编辑认证和启动选定内核认证：

1.     运用grub-md5-crypt命令生成密钥：

2.     编辑grub配置文件：

3.     重启系统，进入grub菜单模式，会发现需要密码才能进入菜单；

4.     输入密码，按回车键发现可以编辑；

5.     启动启动系统发现也需要密码；

6.     输入密码便可进入系统；

 

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，键入e命令进入编辑

(3)             在选定的kernel后附加1，s，S或single都可以，回车；

(4)             在kernel所在行，键入b命令；

(5)             进入单用户模式；

      如需修改密码，进入单用户模式后可使用passwd命令修改密码；

安装grub：

（1）            grub-install

grub-install--root-directory=ROOT /dev/DISK

（2）            grub

grub>root(hd#,#)

grub > setup(hd#)

练习：

1.     新加磁盘，提供直接单独运行的bash系统

1）          对新加的硬盘进行分区，并检查分区是否成功；

2）          对分区进行格式化，/dev/sdb1,3格式化为ext4分区，/dev/sdb2格式化为swap分区

3）          创建挂在目录/mnt/boot，并将/dev/sdb1挂载至此目录；

4）          安装grub至新硬盘的基本文件系统上，使用grub-install，grub-install会自动寻找boot目录，指定根目录时只需要指定到boot目录的上一级目录即可；

5）          复制内核和initramfs到新硬盘的boot目录下；

6）          创建grub配置文件；

7）          为新硬盘的根分区创建常用的一级子目录

8）          复制bash程序到新硬盘的对应目录下；

9）          复制完bash后需要将bash所依赖的动态库复制到对应目录下，首先查看二进制程序所依赖的动态库；

10）     复制bash所依赖的动态库；

11）     切换根，并测试bash是否可用；

12）     找到磁盘文件，将其作为新的虚拟机的磁盘使用；

13）     新建虚拟机，磁盘选择现有的磁盘；

14）     此时开启虚拟机，系统启动失败，因为内核默认启用了selinux，故需要通过grub编辑模式在选择init之前输入selinux=0，这时启动将顺利进行，启动完毕后可以使用bash；

进入grub编辑模式，设置后重新启动，便可进入；

 

2.     破坏本机grub stage1，而后在救援模式下修复之；

1）          破坏本机的grub stage1；

#dd if=/dev/sdaof=/root/mbr.bak count=1 bs=512 备份

#dd if=/dev/zeroof=/dev/sda count=200 count=1   破坏

#sync    设置同步到磁盘

2）          如果系统还处于开机状态，使用grub-install命令安装修复；

#grub-install–root-directory=/    /dev/sda

#sync

或者可以用grub命令进入命令行模式进行修复；

#grub

grub>root(hd0, 0)

grub>setup(hd0)

3）          如果系统已经处于关机状态，便需要使用紧急救援模式；

1.     挂载，重启系统，选择rescure installed system，按esc键

2.     输入 linux rescue 回车；

3.     选择语言；

4.     选择键盘；

5.     开启网卡，此处也可以选择不开启；

6.     选择继续；

7.     选择ok继续；

8.     点击ok进入修复模式；

9.     切换到实际的根目录，执行grub-install命令；

10.用exit退出到修复模式，reboot重启系统便可顺利进入系统了；