Ubuntu10.04之grub2详解

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 在早期的Ubuntu中，使用Grub作为系统的启动引导程序，想修改系统启动项非常简单，只要用gedit打开系统菜单设定文件（ sudo gedit /boot/grub/menu.lst ），修改该文件中到内容即可，但是到了Grub 2中，不能采用这种方式修改系统启动项了。 

 

Grub 2特性 
Grub 2（GRand Unified Bootloader, version 2）是Grub的第二版。Grub 2对Grub的接口进行了完整到重写，基于PUPA（详细介绍）项目到研究，Grub 2更模块化并且更方便扩展，Grub 2的一些提升如下： 
具有图形化界面，支持主题
模块化加载
夸平台的兼容性
支持脚本
自定义的启动项目定义
修改分区命名

Grub 2结构
Grub 2包含下面几个部分：
/boot/grub/grub.cfg 文件
/etc/grub.d/ 文件夹
/etc/default/grub 文件

下面开始一个个介绍。
  grub.cfg类似Grub中的 /boot/grub/menu.lst。里面的格式于menu.lst差不多，但是现在不允许你通过直接修改该文件到方式来修改启动项，因为该文件是在执行"update-grub"或者update-grub2"之后，根据上面说到2、3两项动态生成到，也就是说，如果你修改了这个文件当下次这两个命令被执行了（比如说更新内核后），你修改到内容就会背覆盖。官方文件只说/boot/grub/grub.cfg不要手工修改，这个文件是运行update-grub自动生成的。要修改配置文件的只要打开/boot/grub/grub.cfg文件，找到想修改的地方，然后根据注释找到相应的/etc/default/grub或/etc/grub.d/ (folder)进行修改。
grub.cfg文件中主要包含两个部分，一部分是各个启动项的定义，第二部分是启动界面的设置。你可以直接用gedit打开该文件看其中的内容。既然grub.cfg不能修改，那也没什么好详细说的了，稍微研究下就能看懂里面是怎么写的。下面就介绍一下Grub 2的另外两个部分。
   Grub 2的另外两部分内容其实就分别对应于grub.cfg中的两部分内容。
   首先 /etc/grub.d/ 文件夹中定义各个启动项，其中的文件代表了一个或多个启动项，命名规范都是"两个数字_名称"，前面的两位数字确定这个或这多个启动项在启动界面的位置，默认的 "00_"是预留给"00_header"的，"10_是预留给当前系统内核的，20_是预留给第三方程序的，除了这些你都可以使用，增加自己的，比如 05_ , 15_，数字越小越前面。这里的文件好像是代码，我还没研究透，不会自己写，只会改。当执行前面说的"update-grub"或者update-grub2"命令之后，这个文件夹中的文件就是用于生成 grub.cfg 中启动项的定义的。
   Grub 2的最后一部分是 /etc/default/grub 文件，该文件主要是启动界面的配置，比如默认的启动项，等待用户选择启动项的时间等。文件内容很简单，就是一些键值对，详细的可配置属性可以参考Grub 2的Wiki中"grub (/etc/default/grub)"这一节。当执行前面说的"update-grub"或者update-grub2"命令之后，这个文件的内容就用于生成 grub.cfg 中启动界面的设置。

/etc/default/grub文件详细修改方法
sudo gedit /etc/default/grub 
    系统安装完成后，用户就会发现/boot/grub/grub.cfg文件只有root权限可读，如果要直接修改grub.cfg文件，要先修改其权限。好不容易把grub.cfg修改好了，系统内核或grub升级时，会 自动执行update-grub，grub.cfg文件就会被打回原形，如何保证修改后的配置文件能一直保留下来呢？
    其实不用修改 grub.cfg，只要把个性化配置写入/etc/default/目录下的grub和/etc/gurb.d目录下的脚本文件，以后不管升级内核或者是升级grub所执行的update-grub，都会按要求创建个性化的grub.cfg。
1、首先看下 /etc/default/grub，先从应用程序－附件里打开终端，输入
sudo gedit /etc/default/grub
看看打开的文件可作什么修改：

# If you change this file, run 'update-grub' afterwards to update
# /boot/grub/grub.cfg.

GRUB_DEFAULT=0 -------->设置默认启动项，按menuentry顺序。比如要默认从第四个菜单项启动，数字改为3，若改为 saved，则默认为上次启动项。
GRUB_HIDDEN_TIMEOUT=0默认为0，单系统时启动菜单自动隐藏，要取消自动隐藏菜单，改为大于0再sudo update-grub。(注意:单系统下/etc/grub.d/30_os- prober可能没引用这里的变量，如果修改这里不能显示菜单，还要修改 /etc/grub.d/30_os-prober，具体看下面修改部份)
GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=true
GRUB_TIMEOUT="3"----------->设置进入默认启动项的等候时间，默认值10秒，按自己需要修改
GRUB_DISTRIBUTOR=`lsb_release -i -s 2> /dev/null || echo Debian`
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash" ----------->添加内核启动参数，这个为默认
GRUB_CMDLINE_LINUX="noresume"--------->手动添加内核启动参数，比如 acpi=off noapic等可在这里添加，加 text 参数启动进入字符模式。

# Uncomment to disable graphical terminal (grub-pc only)
#GRUB_TERMINAL=console ---------->设置是否使用图形介面。去除前面#，仅使用控制台终端，不使用图形介面

# The resolution used on graphical terminal
# note that you can use only modes which your graphic card supports via VBE
# you can see them in real GRUB with the command `vbeinfo'
#GRUB_GFXMODE=640x480 设定图形介面分辨率，如不使用默认，把前面#去掉，把分辨率改为800x600或1024x768

# Uncomment if you don't want GRUB to pass "root=UUID=xxx" parameter to Linux
#GRUB_DISABLE_LINUX_UUID=true ---------->设置grub命令是否使用UUID，去掉#，使用root=/dev/sdax而不用root=UUDI=xxx

# Uncomment to disable generation of recovery mode menu entrys
#GRUB_DISABLE_LINUX_RECOVERY="true"----------->设定是否创建修复模式菜单项

/etc/grub.d文件夹详细修改方法
再看下 /etc/grub.d文件夹下的什么东东：
00_header 05_debian_theme 10_linux 20_memtest86+ 30_os-prober 40_custom README
前面这五个脚本对应grub.cfg上的各个部分，怎样修改这些脚本文件才能保证不会破坏update-grub的运行，又能让grub.cfg符合你的意愿呢？其实很简单，只要找到
cat << EOF
********
********
********
EOF
这类语句，EOF中间的文本会直接写入grub.cfg中相应位置，所以个性化的语句添加在这地方就可以了。

00_header 可供修改的有两地方
cat << EOF
load_env
set default=${GRUB_DEFAULT} <----- 这里根据 /etc/default/grub中default变量设定，不用修改
if [ /${prev_saved_entry} ]; then
saved_entry=/${prev_saved_entry}
save_env saved_entry
prev_saved_entry=
save_env prev_saved_entry
fi
insmod jpeg <---------这地方加入要加载的模块，如图片支持，或系统格式支持 insmod ntfs 和 insmod fat 等
insmod png <---------
EOF

另一个在最后
cat << EOF
set timeout=${GRUB_TIMEOUT} <------- timeout 根据上面 /etc/default/grub中的timeout 变量设定，这里不用改
background_image (hd0,7)/boot/images/012.jpg <----------这里背景图片的绝对路径(似乎没有作用，相见"实例"）
EOF

05_debian_theme 修改背景颜色
cat << EOF
set menu_color_normal=white/black <--------
set menu_color_highlight=yellow/black <------- 前面字体颜色可自定，后面背景一定要设为black，不然背景色会挡住背景图片。备注：修改前为set menu_color_highlight=black/light-gray
EOF

10_linux 这部分是自动搜索当前系统，建立当前系统的启动菜单，包括系统头，内核等信息，不要随便修改，要使用个性菜单名，比如中文菜单，可修改这里，其余地方不要做修改：
cat << EOF
menuentry "启动 $1" { <---------在 双引号 " " 和 变量 $1 这间加入个性文字，或直接把 变量$1 改为固定字符比如 Ubuntu Karmic
EOF
if [ "x$3" = "xquiet" ]; then
cat << EOF
set quiet=1
EOF

20_memtest86+ 添加内存测试启动项，可做修改的地方：
cat << EOF
menuentry "Memory test (memtest86+)" {<------可以修改为中文菜单如 menuentry "内存测试"｛ ，双引号必须是英文字符
linux16 $MEMTESTPATH
}
# 下面第二个菜单项可删除
menuentry "Memory test (memtest86+)"
linux16 $MEMTESTPATH *********
}
EOF

30_os-prober 查找其他分区中存在的系统并建立菜单项，依次为 windows >> linux >> macos，这里不必修改。
或根据自己的系统修改
menuentry "${LONGNAME} (on ${DEVICE})" <-------把引号中的变量改为固定，如 windows xp ,vista 或 linux , Fedora 之类的菜单项。

40_custom 自定义启动项，按菜单标准格式添加即可，update-grub后会自动添加到grub.cfg上，如：
menuentry "启动 Veket"{
set root=(hd0,8)
linux /veket/vmlinuz root=/dev/ram0 PMEDIA=hd
initrd /veket/initrd.gz
}
menuentry "启动 CDLinux"{
set root=(hd0,8)
linux /CDlinux/bzImage root=/dev/ram0 vga=791 CDL_LANG=zh_CN.UTF-8
initrd /CDlinux/initrd
}
menuentry "启动 Grub4Dos"{
set root=(hd0,8)
linux /grub.exe
}

把各项修改后保存，然后
sudo update-grub
cat /boot/grub/grub.cfg
看看配置文件是不是和你想的一样了。
不一样？？？　再改，再 sudo update-grub

 

实例：
要修改默认启动项，可以使用下面的方法：
1.修改 /etc/grub.d/ 中启动项的顺序，将你想要默认启动的项顺序设置为较小的值。优点是修改不会被update-grub命令覆盖掉，好像没啥缺电，只有另外的程序修改为比你的值更小了才会成为默认启动。 
2.修改 /etc/default/grub 中默认的启动项，设置该文件中 GRUB_DEFAULT 为你想要的值，这个值是生成的 grub.cfg 中各个启动项的从0开始的下标。该方法优点是修改不会被update-grub命令覆盖，缺点是当启动项的顺序变化之后，下标也就变了。。。

调整启动画面分辨率
第一步：打开终端，修改/etc/default/grub文件 
$ sudo gedit /etc/default/grub 
取消#GRUB_GFXMODE=640×480这一行前面的注释符号，并将后面的数字修改为一个合适的值，不需要太高，比如1024x768。这个值同时会影响grub启动菜单和控制台里文字的分辨率。 
注意：启动菜单和启动界面分辨率相同，如果此处分辨率设置过高的话，启动菜单会很难看，似乎修改分辨率不会影响启动速度， 
第二步：修改/etc/grub.d/00_header文件 
$ sudo gedit /etc/grub.d/00_header 
按下ctrl+F，查找关键字"set gfxmode=${GRUB_GFXMODE}"(去掉双引号)，然后在这行下面添加新行，内容是："set gfxpayload=keep" (去掉双引号) 
第三步：更新grub 
$ sudo update-grub 
好了，重启试试，不出意外的话你会看到plymouth的启动画面确实更漂亮了

给grub2菜单添加图片
1.在etc/grub.d文件夹中找到00_header 文件，打开后在
save_env prev_saved_entry
fi下添加一句
insmod png
2.在etc/grub.d/05_debian_theme中改为
set menu_color_normal=white/black
set menu_color_highlight=yellow/black （前面字体颜色可自定，后面背景一定要设为black，不然背景色会挡住背景图片。前面还有语句的详细）
3.根据图片位置可判断系统grub默认图片文件夹位置，在相同位置放上一张同名图片文件即可。

图中文件名为moreblue-orbit-grub.png

 

备注：
一.修改/boot/grub/grub.cfg 文件的方法（可以当作修改/etc/grub.d/ 文件夹和/etc/default/grub 文件的参考）
grub.cfg 默认为只读，要修改前先设为可写
sudo chmod +w /boot/grub/grub.cfg
set default=0
#默认为0 

insmod jpg
#添加jpg支持，如要使用png或tga文件做背景，加上 insmod png或insmod tga (添加图片好像不管用）
insmod ext2
#除了用作启动的分区外，其他分区格式可在menu底下再添加 
set root=(hd0,7)
#设定root分区 
search -no-floppy -fs-uuid -set f255285a-5ad4-4eb8-93f5-4f767190d3b3
#设定uuid=****的分区为root，和上句重复，可删除 
# 以下为终端配置 
if loadfont /usr/share/grub/unicode.pf2 ; then
#设置终端字体，unicode.pf2支持中文显示 
set gfxmode=640×480
#设置分辨率，默认为 640×480，可用800×600，1024×768，建议跟你想设定的图片大小一致 
insmod gfxterm
#插入模块 gfxterm，支持中文显 示，它还支持 24 位图像 
insmod vbe
#插入 vbe 模块，GRUB 2 引入很多模块的东西，要使用它，需要在这里加入 
if terminal_output gfxterm ; then true ; else
# For backward compatibility with versions of terminal.mod that don't
# understand terminal_output
terminal gfxterm
#设置 GRUB 2 终端为 gfxterm 
fi
fi
set timeout=10
background_image (hd0,7)/boot/images/1.jpg (添加图片好像不管用）
#设置背景图片
### END /etc/grub.d/00_header ###
### BEGIN /etc/grub.d/05_debian_theme ###
set menu_color_normal=white/black
set menu_color_highlight=cyan/black
#这两行为 Debian 下的菜单颜色设置，如果默认的话，你会发现背景完全被蓝色挡住了，你需要修改 blue 为 black，这样背景就会出现
### END /etc/grub.d/05_debian_theme ###
# 10_linux 为自动添加的当前root分区linux引导项
### BEGIN /etc/grub.d/10_linux ###
#菜单项，要包括 menuentry 双引号" " 和大括号 { }才完整，否则不显示菜单
menuentry "Ubuntu, Linux 2.6.31-9-386″ {
insmod ext2
set root=(hd0,7)
search -no-floppy -fs-uuid -set f255285a-5ad4-4eb8-93f5-4f767190d3b3
#这句与set root=(hd0,7)重复，可删除
linux /boot/vmlinuz-2.6.31-9-386 root=UUID=f255285a-5ad4-4eb8-93f5-4f767190d3b3 ro quite splash
#不喜欢看到一长串的， roo=UUID=***可用root=/dev/sda7代替
initrd /boot/initrd.img-2.6.31-9-386
}
### END /etc/grub.d/10_linux ###
### BEGIN /etc/grub.d/20_memtest86+ ###
menuentry "Memory test (memtest86+)" {
linux16 /boot/memtest86+.bin
}
### END /etc/grub.d/20_memtest86+ ###
# 自动添加存在于其他分区的系统引导项
### BEGIN /etc/grub.d/30_os-prober ###
#windows 启动菜单
menuentry "Windows Vista (loader) (on /dev/sda1)" {
insmod ntfs
#windows格式为ntfs，或为fat32改为 insmod fat
set root=(hd0,1)
search -no-floppy -fs-uuid -set ece067d2e067a196
#可删除
#grub2比较先进的地方就是如果发现windows启动是通过ntldr 引导的，定为2000/xp/2003，会在这加上 drivemap -s (hd0) ${root} ，作用相当于grub的map，可正常启动非第一硬盘的xp/2003系统。 
chainloader +1
}
# 查找到其他分区上的linux系统并自动添加
menuentry "Ubuntu karmic (development branch) (9.10) (on /dev/sda3)" {
insmod ext2
set root=(hd0,3)
search -no-floppy -fs-uuid -set 4d893970-0685-44ed-86b3-1de45b2db84a
linux /boot/vmlinuz-2.6.31-9-generic root=/dev/sda3
initrd /boot/initrd.img-2.6.31-9-generic
}
#若存在macos会自动在这里添加。
### END /etc/grub.d/30_os-prober ###
# 以下为手动添加的菜单项
### BEGIN /etc/grub.d/40_custom ###
menuentry "CDLinux"{
set root=(hd0,8)
linux /CDlinux/bzImage root=/dev/ram0 vga=791 CDL_LANG=zh_CN.UTF-8
initrd /CDlinux/initrd
}
### END /etc/grub.d/40_custom ###
# 手动添加时，硬盘编号从0开始(hd0)，主分区编号从1开始(hd0,1)，逻辑分区从5开始(hd0,5)

二、grub2终端部分命令介绍

在出现选择菜单时，按C进入终端命令行模式，按E进入当前菜单项编辑模式（和grub一样），编辑中按Ctrl + C退出，按Ctrl + X 以编辑内容启动。
1. help
查看命令用法，显示所有可用命令
help search
search 命令用法
2. ls
列出当前的所有设备。如 (hd0) (hd0,1) (hd0,5) (hd1) (hd1,1) (hd1,2) .......
ls -l
详细列出当前的所有设备。对于分区，会显示其label及uuid。
ls /
列出当前设为root的分区下的文件
ls (hd1,1)/
列出(hd1,1)分区下文件
3. search
search -f /ntldr
列出根目录里包含ntldr文件的分区，返回为分区号
search -l LINUX
搜索label是LINUX的分区。
search -set -f /ntldr
搜索根目录包含ntldr文件的分区并设为root，注意如果多外分区含有ntldr文件，set 失去作用。
4. loopback
loopback命令可用于建立回放设备，如
loopback lo0 (hd1,1)/abc.iso
可以使用lo0设备来访问abc.iso里的内容，比如说，可以从abc.iso里的软盘映像中启动
loopback lo0 (hd1,1)/aa.iso
linux (lo0)/memdisk
initrd (lo0)/abc.img
要删除某一回放设备，可以使用-d参数：
loopback -d lo0
5. set
使用set可以设置变量的值
set root=
set timeout=
需要调用变量的值时，使用${AA}，如set root=(hd1,1)
则${root}=(hd1,1)
6. pager
分页显示。
set pager=1
满页时暂停，按space继续
set pager=0
取消分页
7. linux
linux取代grub中的kernel
三、
单linux系统或
硬盘安装时iso放在C盘，umount /isodevice引起的误认为单系统
不能出现菜单项的几种处理方法。
1. 开机自检后时按几下shift键，可调出菜单项
2. sudo update-grub
重建grub.cfg，会发现新的系统而改写grub.cfg，一般能出现菜单项。
3.如第二种方法不能解决，直接修改grub.cfg
把在### BEGIN /etc/grub.d/30_os-prober　中的这一段
if keystatus; then
if keystatus -shift; then
set timeout=-1
else
set timeout=0
fi
else
if sleep$verbose -interruptible 3 ; then
set timeout=0
fi
fi
删除或修改三处set timeout=<大于0>
四、双硬盘双系统 Grub Loading时间过长的解决方案
grub2的boot.img设定root的uuid从第一分区开始搜索分区的/boot/grub下的模块并加载， 如果linux分区处于第二硬盘甚至第三硬盘，会导致搜索时间过长而，出现菜单时间会长达10多秒。
对双（多）硬盘的情况建议把grub安装在ubuntu所在硬盘的mbr上，/boot分区或 / 分区 尽量靠前，并设该硬盘为启动盘，会大大缩短启动时间。

五、grub2几种修复方法

1. 双系统重装windows造成grub2被改写的修复
方法一 grub4dos0.4.4
在Windows启动项上加上grub4dos启动（不多说了，看置顶贴），重启选择进入grub，在命令行下输入(/boot单独分区的去掉 /boot)
代码:
grub>find -set-root /boot/grub/core.img
grub>kernel /boot/grub/core.img
grub>boot
进入grub2菜单，进入系统后再执行
代码:
sudo grub-install /dev/sd？
方法二 进入Livecd 后修复（感谢billbear）
引用:
sudo -i
mount 你的根分区 /mnt
mount 你的/boot 分区 /mnt/boot #如果有的话
#挂载你其他的分区，如果有的话
# 重建grub到sda的mbr
grub-install -root-directory=/mnt /dev/sda
2. 由于root分区uuid改变造成的不能正常启动，只能进入grub rescue模式的修复
代码:
grub rescue>set
grub rescue>prefix=(hd？,？)/grub
grub rescue>root=hd？,？
grub rescue>set root=hd？,？
grub rescue>set prefix=(hd？,？)/boot/grub
grub rescue>set
grub rescue>root=hd？,？
grub rescue>prefix=(hd？,？)/boot/grub
grub rescue>insmod /boot/grub/normal.mod
grub rescue>normal
这时就可以调出 /boot/grub/grub.cfg，修改相应uuid，
改到命令行下
grub>insmod /boot/grub/linux.mod
grub>set root=hd？,？
grub>linux /boot/vmlinuz-*** root=/dev/sd？？
grub>initrd /boot/initrg.img-****
进入系统
hd？,？ 是grub文件所在分区 sda？ 是/分区。
3. grub模块和配置文件grub.cfg受损无法启动时修复
Livcd启动进入试用
引用:
sudo -i
mount 你的根分区 /mnt
mount 你的/boot 分区 /mnt/boot #如果有的话
# 挂载你其他的分区，如果有的话
# 重建grub到sda的mbr
grub-install -root-directory=/mnt /dev/sda
# 重建grub.cfg
mount -bind /proc /mnt/proc
mount -bind /dev /mnt/dev
mount -bind /sys /mnt/sys
chroot /mnt update-grub
umount /mnt/sys
umount /mnt/dev
umount /mnt/proc
六、 另一些补充说明
1. chainloader
grub2将支持 chainloader /file 的用法。
目前支持的文件只有 grub2 的 boot.img 和 grub4dos 的grldr 和 grub.exe。希望正式版能支持 ntldr bootmgr peldr 等文件。
2. drivemap
drivemap 兼容 grub 的 map，主要用于只能从 (hd0) 引导启动的系统如 win2000 xp 2003，可以象 map 用法一样如:
menuentry "Windows XP" {
insmod ntfs
drivemap (hd0) (hd1)
drivemap (hd1) (hd0)
set root=(hd1,1)
chainloader +1
}
实际上 drivemap 有了更方便的用法：
menuentry "Windows XP" {
insmod ntfs
set root=(hd1,1)
drivemap -s (hd0) ${root}
chainloader +1
}
3. grub2 引导软盘img镜像启动
比如要加载(hd1,1)根目录下的 a.img 镜像，先把 memdisk 从 memdisk.gz 中解压出来，用法是:
linux (hd1,1)/memdisk #镜像文件超过2.88M要加上 c=* h=* s=*
initrd (hd1,1)/a.img
boot