让Grub 2来拯救你的 bootloader

没有什么事情比 bootloader 坏掉更气人的了，充分发挥 Grub 2 的做用，让 bootloader 安分工做吧。为何这么说？

1. Grub 2 是最受欢迎的 bootloader ，几乎用在全部 Linux 发行版上。
2. bootloader 是一个相当重要的软件，可是很是容易损坏。
3. Grub 2 是兼具扩展性和灵活性的一款引导加载程序，提供了大量可定制选项。

Grub 2 是一款功能强大的软件，它不是 bootloader 界的惟一，但却最受欢迎，几乎全部主流的桌面发行版都在使用它。

Grub 的工做有两个：首先，它用一个菜单展现计算机上全部已经安装的操做系统供你选择；其次，当你从启动菜单中选择了一个 Linux 操做系统后， Grub 便加载对应版本Linux 的内核，众所周知，使用 Linux 就离不开 bootloader ，然而它倒是 Linux 发行版内部不多有人充分了解的部分。

1. 一、Grub 2 最重要的部分是一堆文本文件和两个脚本文件，首先须要了解的是

/etc/default/grub

1. ,这是一个文本文件，你能够在里面设置通用配置变量和 Grub 2 菜单（见下方 “常见用户设置” ）的其它特性。

1. 二、Grub 2 另外一个重要的部分是

/etc/grub.d

1. 文件夹，定义每一个菜单项的全部脚本都放置在这里，这些脚本的名称必须有两位的数字前缀，其目的是：在构建 Grub 2 菜单时定义脚本的执行顺序以及相应菜单项的顺序。举个栗子：文件 00_header 首先被读取，负责解析

/etc/default/grub

1. 配置文件,而后是 Linux 内核的菜单项，位于 10_linux 文件中,这个脚本在默认的

/boot

1. 分区为每一个内核建立一个正规菜单项和一个恢复菜单项。

1. 三、紧接着的是被第三方应用所调用的脚本，如 30_os-prober 和 40_custom ， os-prober 脚本为内核和其它分区里的操做系统建立菜单项，它能识别安装的

Linux、 Windows、 BSD

1. 以及

Mac OS X

1. ,固然若是你的硬盘布局比较独特，使得 os-prober 没法找到已经安装的发行版，你能够在 40_custom 文件（见下方 “添加自定义菜单项”）中添加菜单项。

1. 四、Grub 2 不须要你手动维护你的启动选项的配置文件：取而代之的是使用 grub2-mkconfig 命令产生

/boot/grub/grub.cfg

1. 文件。这个功能会解析

/etc/grub.d

1. 目录中的脚本以及

/etc/default/grub

1. 设置文件来定义你的设置状况。

图形化的引导修复

多亏了 Boot Repair的应用，咱们只须要点击按钮，Grub 2 就能帮咱们轻易解决不少问题，这个漂亮而小巧的应用有一个比较直观的用户界面，能够扫描并识别多种硬盘布局和分区方案，还能发现并正确识别安装的操做系统，这个应用既能够处理传统计算机里的主引导记录Master Boot Record (MBR)，也能够处理新型 UEFI 计算机中的GUID 分区表GUID Partition Table（GPT）。
Boot Repair 最简单的使用方式是安装到 Live Ubuntu 会话中,在一个 bootloader 损坏的机器上启动 Ubuntu Live 发行版，先经过添加它的 PPA 版本库来安装 Boot Repair ，命令以下：

sudo add-apt-repository ppa:yannubuntu/Boot Repair

而后刷新版本库列表：

sudo apt-get update

安装应用，以下：

sudo apt-get install -y Boot Repair

安装完毕后就启动应用,在显示它的界面（由一对按键组成）以前它将会扫描你的硬盘，接下来用户能够根据工具的指示，只需按下 Recommended Repair推荐的修复按钮，便可修复大部分坏掉的 bootloader ，修复 bootloader 以后，这个工具会输出一个短小的 URL （建议把它记录下来），这个 URL 包含了硬盘详尽的信息：分区信息以及重要的 Grub 2 文件（如/etc/default/grub 和 /boot/grub/grub.cfg ）的内容，若是工具不能解决 bootloader 的问题，能够把你这个 URL 共享在你的发行版的论坛上，让其余人能够分析你的硬盘布局以便给你建议。

Bootloader 急救

Grub 2 引导问题会让系统处于几种不一样状态，屏幕（本该显示 bootloader 菜单的地方）所展现的文本会指示出系统的当前状态：

• 若是系统停止于 grub> 提示符，代表 Grub 2 模块已经被加载，可是找不到 grub.cfg 文件。
• 当前是彻底版的 Grub 2 命令行 shell，你能够经过多种方式解决此问题。若是你看到的是 grub rescue> 提示符，代表 bootloader 不能找到 Grub 2 模块或者找不到任何引导文件boot files。
• 若是你的屏幕只显示 ‘GRUB’ 一词，代表 bootloader 找不到一般位于主引导记录Master Boot Record里的最基本的信息。

你能够经过使用 live CD 或者在 Grub 2 shell 中修正此类错误,若是你够幸运， bootloader 出现了 grub> 提示符，你就能得到 Grub 2 shell 的支配权，来帮助你排错,接下来几个命令工做在 grub> 和 grub rescue> 提示符下, set pager=1 命令设置显示分页pager，防止文本在屏幕上一滚而过,你还可使用 ls 命令列出 Grub 识别出的全部分区，以下：

grub> ls
(hd0) (hd0,msdos5) (hd0,msdos6) (hd1,msdos1)

如你所见，这个命令列出分区的同时一并列出了分区表方案（即 msdos）。
你还能够在每一个分区上面使用 ls 来查找你的根文件系统：

grub> ls (hd0,5)/
lost+found/ var/ etc/ media/ bin/ initrd.gz
boot/ dev/ home/ selinux/ srv/ tmp/ vmlinuz

你能够不写上分区名的 msdos 部分,一样，若是你忘记了尾部的斜杠trailing slash只输入 ls (hd0,5) ，那你将得到分区的信息，好比文件系统类型、整体大小和最后修改时间,若是你有多个分区，可使用 cat 读取 /etc/issue 文件中的内容，来肯定发行版，格式如 :

cat (hd0,5)/etc/issue

假设你在 (hd0,5) 中找到根文件系统，请确保它包含 /boot/grub 目录，以及你想引导进入的内核镜像，如 vmlinuz-3.13.0-24-generic ,此时输入如下命令：

grub> set root=(hd0,5)
grub> linux /boot/vmlinuz-3.13.0-24-generic root=/dev/sda5
grub> initrd /boot/initrd.img-3.13.0-24-generic

第一个命令把 Grub 指向咱们想引导进入的发行版所在的分区,接着第二个命令告知 Grub 内核镜像在分区中的位置，以及根文件系统的位置,最后一行设置虚拟文件系统initial ramdisk文件的位置,你可使用 tab 补全功能补全内核名字和虚拟文件系统initrd: initial ramdisk的名字，节省时间和精力,输入完毕，在下一个 grub> 提示符后输入 boot ， Grub 将会引导进入指定的操做系统。
若是你在 grub rescue> 提示符下，状况会有些许不一样。由于 bootloader 未可以找到并加载任何须需的模块，你须要手动添加这些模块：

grub rescue> set root=(hd0,5)
grub rescue> insmod (hd0,5)/boot/grub/normal.mod
grub rescue> normal
grub> insmod linux

如上所示，跟以前同样，使用 ls 命令列出全部分区以后，使用 set 命令标记起来,而后添加 normal 模块，此模块激活时将会恢复到标准 grub> 模式,若是 linux 模块没加载，接下来的命令会进行添加,若是这个模块已经加载，你能够跟以前同样，把引导加载程序指向内核镜像和虚拟文件系统initrd文件，而后使用 boot 启动发行版,prefect!
一旦成功启动发行版，别忘了为 Grub 从新产生新的配置文件，使用命令：

grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

你还须要往 MBR 里安装一份 bootloader 的拷贝，使用命令：

sudo grub2-install /dev/sda

若是想要禁用 /etc/grub.d 目录下的脚本，你只需移除其可执行位，好比使用 chmod -x /etc/grub.d/20_memtest86+ 就能将 ‘Memory Test’ 选项从菜单中移除。

Grub 2 和 UEFI

在支持 UEFI 的机器（最近几年上市的机器大部分都是）调试坏掉的 Grub 2 增长了难度,恢复安装在 UEFI 机器上的 Grub 2 的和安装在非 UEFI 机器上的并没多大区别，只是新的固件处理方式不同，从而致使了不少种恢复结果,对于基于 UEFI 的系统，不要在 MBR 上安装任何东西,相反，你要在EFI 系统分区EFI System Partition（ ESP ）里安装 Linux EFI bootloader，而且借助工具把它设置为 EFI 的默认启动程序，这个工具对于 Linux 用户是 efibootmgr ，对于 window 用户则是 bcdedit 。
照目前状况看，在安装任何与 Windows 8 兼容的主流桌面 Linux 发行版前，应该正确安装好 Grub 2，若是 bootloader 损坏，你可使用 live 发行版修复机器,在启动 live 介质之时，请确保是以 UEFI 模式启动,计算机每一个可移动驱动器的启动菜单将会有两个： 一个普通的和一个以 EFI 标记的,使用后者会用到 /sys/firmware/efi/ 文件中的 EFI 变量。
在 live 环境中，挂载教程前面所提的安装挂掉系统的根文件系统,除此以外，还须要挂载 ESP 分区,假设分区是/dev/sda1 ，你能够以下所示挂载：

sudo mount /dev/sda1 /mnt/boot/efi

接着在 chroot 到安装完毕的发行版前以前，使用 modprobe efivars 加载 efivars 模块。
Fedora 用户可使用以下命令从新安装 bootloader

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
yum reinstall grub2-efi shim

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
命令是来产生新的配置文件。

Ubuntu 用户则改用如下命令

apt-get install --reinstall grub-efi-amd64

一旦 bootloader 正确就位，退出 chroot ，卸载全部分区，重启到 Grub 2 菜单。

Grub 丢失

Grub 2 最好的特性是能够随时从新安装，所以，当其它像 Windows 之类的系统用它们本身的 bootloader 替换后，致使 Grub 2 丢失，你可使用 live 发行版，寥寥数步便可重装 Grub ,假设你在 /dev/sda5 安装了一个发行版，若要重装 Grub ，你只需首先使用如下命令为发行版建立一个挂载目录：

sudo mkdir -p /mnt/distro

而后挂载分区，以下：

mount /dev/sda5 /mnt/distro

接着就能重装 Grub 了，以下：

grub2-install --root-directory=/mnt/distro /dev/sda

这个命令会改写 /dev/sda 设备上的 MBR 信息，指向当前 Linux 系统，并重写一些 Grub 2 文件，如 grubenv 和device.map ,另外一个问题常见于装有多个发行版的计算机上:当你安装了新的 Linux 发行版，它的 bootloader 应当要能找到全部已经安装的发行版,一旦不行，只要引导进入新安装的发行版，并运行

grub2-mkconfig

在运行这个命令以前，请确保启动菜单中缺失的发行版的 root 分区已经挂载,若是你想添加的发行版有单独的 /root和 /home 分区，在运行 grub2-mkconfig 以前，只需挂载包含 /root 的分区,虽然 Grub 2 可以找到大部分发行版，可是在 Ubuntu 中尝试添加安装的 Fedora 系统须要额外的一个步骤:若是你以默认设置安装了 Fedora ，则发行版的安装器已经建立了 LVM 分区,此时你须要使用发行版的包管理系统安装 lvm2 驱动，以下

sudo apt-get install lvm2

执行以后才能使得 Grub 2 的 os-prober 脚本可以找到并将 Fedora 添加进启动菜单。

常见用户设置

Grub 2 有不少可配置变量， 这里有一些 /etc/default/grub 文件中你最可能会修改到的常见变量:

• GRUB_DEFAULT 变量指定默认的启动项，能够设置为数字值，好比 0 ，表示第一个菜单项，或者设置为 “saved” ，将指向上一次启动时选中的菜单项。
• GRUB_TIMEOUT 变量指定启动默认菜单项以前的停留时间。
• GRUB_CMDLINE_LINUX 列出了要传递给全部 Linux 菜单项的内核命令行参数。
• GRUB_DISABLE_RECOVERY 变量设置为 true ，那么将不生成恢复模式菜单项,这些菜单项会以单用户模式启动发行版，这种模式下容许你利用命令行工具修复系统。
• GRUB_GFXMODE 变量一样有用，它指定了菜单上文本显示的分辨率，它能够设置为你的显卡所支持的任何数值。

Grub 2 有个命令行模式，经过在 bootloader 菜单上按 C 进入。

完全的修复bootloader

若是 grub2-install 命令不能正常运做，使得你没法引导进入 Linux ，你须要完整地重装以及从新配置 bootloader ，须要用到强大的 chroot 功能将运行环境从 live CD 环境切换至咱们想修复的 Linux 的安装位置,任何拥有chroot 工具的 Linux live CD 均可以实现这个目的,不过须要确保 live 介质的系统架构和硬盘上系统的架构一致,所以若是你但愿 chroot 到 64 位系统，你必须使用 amd64 live 发行版。
启动进入 live 发行版以后，首先须要检查机器上的分区，使用 fdisk -l 列出磁盘上全部分区，记录你想修复的 Grub 2 系统所在的分区，假设咱们但愿从安装在 /dev/sda5 中的发行版中恢复 bootloader 。启动终端使用以下命令挂载分区：

sudo mount /dev/sda5 /mnt

此时须要绑定bindGrub 2 bootloader 须要进入的目录，以便检测其它操做系统：

$ sudo mount --bind /dev /mnt/dev
$ sudo mount --bind /dev/pts /mnt/dev/pts
$ sudo mount --bind /proc /mnt/proc
$ sudo mount --bind /sys /mnt/sys

此时能够离开 live 环境进入安装在 /dev/sda5 分区中的发行版了，经过 chroot ：

$ sudo chroot /mnt /bin/bash

如今能够安装、检测、以及升级 Grub 了，跟以前同样，使用以下命令来重装 bootloader ：

sudo grub2-install /dev/sda

由于 grub2-install 命令不能建立grub.cfg 文件，须要手动建立，以下

sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

这样应该就能够了,如今你就有了 Grub 2 的一份全新拷贝，罗列了机器上全部的操做系统和发行版,在重启电脑以前，你须要依次退出 chroot 系统，卸载全部分区，以下所示：

$ exit
$ sudo umount /mnt/sys
$ sudo umount /mnt/proc
$ sudo umount /mnt/dev/pts
$ sudo umount /mnt/dev
$ sudo umount /mnt

如今你能够安全地重启电脑了，而它应该会回退到 Grub 2 的控制之中，你已经修好了这个 bootloader。

添加自定义菜单项

若是但愿往 bootloader 菜单里添加菜单项，你须要在 40_custom 文件里添加一个启动段boot stanza,例如，你可使用它展现一个菜单项来启动安装在可移动 USB 驱动里的 Linux 发行版,假设你的 USB 驱动器是 sdb1 ，而且 vmlinuz 内核镜像和虚拟文件系统initrd都位于根 (/)目录下，在 40_custom 文件中添加如下内容：

menuentry “Linux on USB” {
   set root=(hd1,1)
   linux /vmlinuz root=/dev/sdb1 ro quiet splash
   initrd /initrd.img
}

相比使用设备和分区名，使用它们的 UUID 能够得到更精确结果，好比

set root=UUID=54f22dd7-eabe

使用以下命令来得到全部已链接的驱动器和分区的 UUID ：

sudo blkid

你还能够为你磁盘上没被 os-prober 脚本找到的发行版添加菜单项，只要你知道该发行版的安装位置以及其内核和虚拟文件系统initrd的位置便可。

免费提供最新Linux技术教程书籍，为开源技术爱好者努力作得更多更好：http://www.linuxprobe.com/