安装debian过程中学习grub的几点心得

derain

从sarge开始，grub成为debian的默认boot loader，说明grub有比lilo更高明的地方。但是，像我这样用惯了lilo的人，转到grub来还是有点不习惯。这两天看了grub的一些文档，终于把一些本来不清楚的地方琢磨的有点明白了。现在把自己的一些心得写在这里，希望对那些和我有同样问题的朋友能起到一点帮助。
1、grub是什么？
按照官方文档的说法，grub是一个boot loader，它主要负责pc机自检（POST）以后到操作系统内核获得控制权之间一些工作。如果只是引导本地系统，能正常工作的grub应该包括一下文件：stage1、stage2、*stage1_5、menu.lst。
其中stage1的大小一定是512字节，它要被安装（也就是写入）某个硬盘的主引导记录，或者某个活动分区（这个分区要用fdisk标记成可启动的）的启动扇区。stage1的主要的也是唯一的作用就是找到你存放在硬盘上某个地方的stage2文件，来完成后续的工作。
stage2文件可以存在在某个特定的文件系统中，比如你分了一个linux分区，在上面创建一个ext2文件系统，然后把这个文件拷贝到这个分区的某个目录下。也可以把stage2直接存放在硬盘的某个位置，也就是未分区的某个地方。不过，好像没有多少人会这么做吧。^_^
因为stage1的容量有限（主引导记录MBR和启动扇区的大小只能够是512字节），所以它对文件系统是无法识别的，那如果你把stage2存放在ext2或者fat格式的文件系统上，它如何来找到这个文件呢？这就要用到上面提到的那些stage1_5的文件了，它们负责解释文件系统。你的stage2放在什么格式的文件系统上，就要调用对应的那个stage1_5文件。比如，你把stage2存放在ext2格式的文件系统上，就需要e2fs_stage1_5；stage2存放在fat格式的文件系统上，就需要fat_stage1_5了。
总的来说，从你按下计算机电源，到debian启动，大概的过程如下：
①按下电源后，计算机自检（POST），如果硬件设备（CPU、内存、硬盘、光驱、各种卡）都没有问题，BIOS会检查各个硬盘的MBR，看有没有可以执行的代码，如果你把grub安装到第一个硬盘的MBR上，那BIOS就会找到它，然后把控制权交个这段代码（其实就是512字节大小的stage1）。
②stage1根据安装时提供的信息，如stage2在什么地方，需不需要加载文件系统的对应的stage1_5文件等，找到stage2文件，并把控制权交给stage2。
③stage2会需要特定位置的menu.lst文件，如果找到，就分析其中的内容，形成操作系统选择菜单（Grub管它叫Menu Interface），如果没有找到menu.lst或者这个文件的格式、内容有错误，那就显示grub的命令行提示符。
④当你选择了菜单中相应的条目，或者输入了相关的命令，就可以看是引导系统了。比如引导linux的话，stage2会负责将vmlinuz和initrd（如果有的话）装载到内存，并把控制全交给vmlinuz。
⑤linux的内容完成对硬件的初始化，并把控制权交给init程序，完成后续的工作了。（后续的工作挺复杂，我还是有点闹不明白，还要继续看文档）
好，说了这么多，可以看到，grub的安装、使用都是和某个linux kernel没有关系的，或许在编译的时候会有什么关系。修改grub的设置是不需要对kernel做任何修改的。
还有就是，我看到一些问题，如何给debian提供的grub加上背景图片。当然可以用一些朋友介绍的方法，自己制作xpm图片，但是也可以用debian提供的。debian有一个叫做grub-splashimages的包，安装了以后会在/boot/grub/下建立一个叫做splashimages的目录，其中就提供了几个挺不错的背景图片，我现在就用了其中的bike背景。在你的/boot/grub/menu.lst文件中加上一行：
splashimage=/boot/grub/bike_gua.xpm.gz（如果选择不同的图片就改后面的文件名，如果你的boot是一个单独分区，可能左面也要改。）

windwiny

嗯，不错。

补充一个
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如果 LINUX 进不了系统，可以用 LIVE-CD 启动，
挂载原 LINUX 分区，再 chroot  到挂载目录
cd /boot/grub
再执行 grub-install /dev/???
因为 /boot/grub 里放了 那些 stage?? 之类的文件

lincomet

呵呵，比较全面，适合新手理解引导程序，支持一个！

ibmwebzh

grub还有一些bug。总感觉Debian的GRUB不如Fedora Core 1的GRUB在shell里按TAB键列文件名的速度快。
有人用GRUB2吗？

derain

不知道会不会是版本的问题，debian sarge带的是0.95的，etch带的0.97应该会好点吧，虽然我没有觉得速度有什么慢的。哈哈

ibmwebzh

我用sid，不知道是GRUB还是BIOS的问题，前几天就因为按TAB列文件名把JFS弄坏了。

omsha

有个问题不明白，
stage1如何找到stage1.5继而转到stage2，既然stage1.5是在某个特定的文件系统下且stage1无法识别文件系统？
请教！

derain

这个问题说老实话，我还没有想到。今天又查看了grub的文档。找到这么一段。
stage1
    This is an essential image used for booting up GRUB. Usually, this is embedded in an MBR or the boot sector of a partition. Because a PC boot sector is 512 bytes, the size of this image is exactly 512 bytes.
中文大意：stage 1——这是用来启动grub的基本文件。它一般被写入到MBR或者一个分区的启动扇区中。因为PC的启动扇区大小为512字节，这个文件的大小正好是512字节。
    All stage1 must do is to load Stage 2 or Stage 1.5 from a local disk. Because of the size restriction, stage1 encodes the location of Stage 2 (or Stage 1.5) in a block list format, so it never understand any filesystem structure.
中文大意：stage1所有要完成的工作是从一个本地硬盘上装载stage2或者stage1.5。因为大小的限制，stage1将stage2（或stage1.5）的位置以块列表格式编码，所以，它不了解任何文件系统的结构。
e2fs_stage1_5
fat_stage1_5
ffs_stage1_5
jfs_stage1_5
minix_stage1_5
reiserfs_stage1_5
vstafs_stage1_5
xfs_stage1_5
    These are called Stage 1.5, because they serve as a bridge between stage1 and stage2, that is to say, Stage 1.5 is loaded by Stage 1 and Stage 1.5 loads Stage 2. The difference between stage1 and *_stage1_5 is that the former doesn't understand any filesystem while the latter understands one filesystem (e.g. e2fs_stage1_5 understands ext2fs). So you can move the Stage 2 image to another location safely, even after GRUB has been installed.
中文大意：这些都被叫做stage1.5，因为它们在stage1和stage2之间起到桥梁的作用，也就是说，stage1加载stage1.5，stage1.5加载stage2。stage1和stage1.5的区别在于前者不理解文件系统结构而后者了解特定的文件系统。因此，你甚至可以在grub已经安装后，安全地将stage2文件移动到另一个位置。
    While Stage 2 cannot generally be embedded in a fixed area as the size is so large, Stage 1.5 can be installed into the area right after an MBR, or the boot loader area of a ReiserFS or a FFS.
中文大意：stage2因为体积过大，一般无法被写入硬盘的某个特定的连续位置，而stage1.5可以被写入恰好位于MBR或ReiserFS、FFS之后的位置。


根据这段文档，我的理解是正确的，stage1是无法理解文件系统的。那它之所以能找到stage1.5，我想两种可能，第一：安装程序把stage1.5写在紧跟stage1的硬盘位置上，如刚才最后一段些的。第二：安装程序把stage1.5的绝对位置（柱面、扇区）编码到stage1中。我估计第一种可能性比较大。

omsha

有道理，
应该去查grub的源码

omsha

找到答案了
http://www.linuxsir.cn/bbs/showthread.php?t=170348&page=2