grub2

我在一台主机上先后安装了3各操作系统，Windows 7，以及32位和64位的ubuntu 14.04。安装完64位ubuntu之后发现启动菜单变得很乱，于是进入Windows用一个叫EasyBCD的

我在一台主机上先后安装了3各操作系统，Windows 7，以及32位和64位的ubuntu 14.04。安装完64位ubuntu之后发现启动菜单变得很乱，于是进入Windows用一个叫EasyBCD的工具修改启动菜单。结果导致整个MBR里面没有启动项，重启之后任何系统都进不了了。

我的解决方法是用之前制作的ubuntu系统的USB启动盘进入ubuntu试用系统，以便安装grub2 boot loader。grub boot loader的文档请参考官方资料

安装grub2

首先查看各物理硬盘及其分区：

Shell

ubuntu@ubuntu:~$ sudo fdisk -l

Shell挂载要安装grub2的分区：

ubuntu@ubuntu:~$ sudo mount /dev/sda6 /mnt# /dev/sda6是我安装32位ubuntu的分区，前面fdisk命令的输出结果中可以看到这个分区的信息

Shell安装grub菜单

ubuntu@ubuntu:~$ sudo grub-install --boot-dir=/mnt /dev/sda# --boot-dir设置为/mnt/boot，是说将将grub相关的信息如镜像文件存放在这个路径的grub子目录下。效果相当于登录32位ubuntu系统，然后执行`sudo grub-install /dev/sda`# /dev/sda 指定将grub安装在这个物理硬盘上

接下来我直接重启进入grub boot loader。不过我看到的grub是命令行方式的。接下类可以通过命令来进入安装在硬盘上的各系统：

启动系统

1. 进入32位ubuntu系统

   grub> ls -l# 这里会列出各硬盘和分区grub> set root=(hd0,msdos6)# 输入到hd的时候按tab键，会列出连接的所有硬盘，我列出了hd0和hd1分别是一块硬盘和一个u盘# 输入到逗号（，）的时候按tab键，会列出硬盘上的所有分区，输出结果和前面的`ls -l`命令一致。网上很多资料这里都是直接用数字表示各分区，但我这边列出的是msdos加数字的形式。msdos6是我安装32位ubuntu系统的分区。grub> linux /boot/vmlinuz-3.13.0-40-generic root=/dev/sda6# 输入/boot/vmlinuz之后按tab键，会列出几个版本的文件比如vmlinuz-3.13.0-32-generic，vmlinuz-3.13.0-40-generic。我也不知道有什么区别，选了一个版本号最大的。# root=/dev/sda6没有tab键自动补全，我是根据32位ubuntu系统在第6分区来填写的grub> initrd /boot/initrd.img-3.13.0-40-generic # 跟前面linux命令类似这里的initrd.img也会有几个版本，我选择了与前面一致的版本grub> boot# 执行这条命令开始启动操作系统

   64 ubuntu

2. grub> ls -l# 这里会列出各硬盘和分区grub> set root=(hd0,msdos6)# 输入到hd的时候按tab键，会列出连接的所有硬盘，我列出了hd0和hd1分别是一块硬盘和一个u盘# 输入到逗号（，）的时候按tab键，会列出硬盘上的所有分区，输出结果和前面的`ls -l`命令一致。网上很多资料这里都是直接用数字表示各分区，但我这边列出的是msdos加数字的形式。msdos6是我安装32位ubuntu系统的分区。grub> linux /boot/vmlinuz-3.13.0-40-generic root=/dev/sda7# 输入/boot/vmlinuz之后按tab键，会列出几个版本的文件比如vmlinuz-3.13.0-32-generic，vmlinuz-3.13.0-40-generic。我也不知道有什么区别，选了一个版本号最大的。# root=/dev/sda6没有tab键自动补全，我是根据32位ubuntu系统在第6分区来填写的grub> initrd /boot/initrd.img-3.13.0-40-generic # 跟前面linux命令类似这里的initrd.img也会有几个版本，我选择了与前面一致的版本grub> boot# 执行这条命令开始启动操作系统

   安装在sda7分区上的64位ubuntu系统也可以通过类似的方式启动
3. 进入windows 7系统

   grub> set root=(hd0,msdos1)# 我的硬盘的第一分区在windows系统里面显示的是“系统保留”，大小为100M，安装windows系统的分区是msdos2。注意这里指定的是“系统保留”分区，而不是安装windows的分区grub> chainloader +1grub> boot

   
    

==============关于BIOS、 boot loader、MBR的知识碎片，待整理=================

PC开启的时候，先会运行BIOS。BIOS可以根据优先级启动各种设备（U盘，硬盘，光驱）中的一个，优先级可以在BIOS（开机的时候按DEL或者F12键进入）中进行设置。BIOS启动某一个设备的时候，执行该设备MBR（Master Boot Record）里面的boot loader。

MBR是一个512字节的block，位于存储设备的第一个sector，MBR中存储了分区表和boot code（boot loader）。MBR之后，才是该设备的各分区。在MBR的512字节中，boot code占了446字节，4个主分区记录各占16字节，还有两个字节是MBR signature。

boot loader的作用是选择并加载操作系统内核，然后将控制权交给操作系统。每个操作系统都会带一个可以加载该系统的boot loader，有些boot loader可以启动多种操作系统。

Window系统中，XP及更早的版本使用NTLDR boot loader，Windows Vista及之后的系统使用BOOTMGR。linux系统有更多支持的boot loader，包括ISOLINUX，LILO，GRUB。

前面说过，MBR中只有4个主分区记录，这就是为什么存储设备（比如硬盘）分区的时候只能有4个主分区的原因。如果分区的时候，创建3个主分区和一个扩展分区（extended partition， logitical partition），那么MBR中的最后一个主分区记录实际上是一个分区表（扩展分区表）。扩展分区表存储各逻辑分区（logical volumes）的信息。

一个存储设备除了有MBR之外，每个分区（主分区或者逻辑分区）都有自己的boot sector，叫做volumne boot record（VBR）。由于MBR中的boot loader可能不知道如何加载一个操作系统的内核，因此它需要通过VRB中的boot loader来加载这个操作系统，比如GRUB不懂如何（直接）加载Windows系统，就得先加载Windows自身的boot loader（比如BOOTMGR），然后由BOOTMGR负责加载Windows系统。这个过程就是所谓的chain-loader。

GRUB Boot loader –> Windows Boot loader –> Load Windows Kernel

Windows的boot loader只能加载主分区的Windows操作系统，因此Windows必须得安装在主分区，否则windows boot loader无法启动Windows；GRUB可以加载主分区和逻辑分区的多种操作系统，包括直接加载linux系统，通过chain-loader加载Windows系统。接下来我们重点说一下GRUB2。

很多linux系统本身集成（安装）了GRUB2，这里说安装是指在操作系统中安装了相关的软件包，但操作系统安装过程中一般允许你选择是否需要将GRUB写入到MBR中。系统中安装的软件包提供了一系列命令行工具，用于检测硬盘中的各操作系统，生成启动菜单，更新MBR中的boot loader，更新VBR中的boot loader。这些命令会用到的一些相关文件包括：

1. /etc/default/grub，这个文件设置一些变量的值。
   GRUB_TIMEOUT：等待这么多秒之后自动加载默认系统，我在Ubuntu 14.04 LTS系统的GRUB中配置这个值为0（直接加载默认操作系统），发现生成的grub.cfg中有那么一项检查，如果TIMEOUT为0就改成10。所以可能要使GRUB直接加载默认操作系统出了改这个值之外还需要做其他设置。
2. /etc/grub.d，这个文件夹包含一些脚本和模块

以下是一些GRUB命令的说明：

1. sudo update-grub，或 sudo mk-config
   根据前述的/etc/default/grub文件中的变量设置，生成grub.cfg文件。update-grub命令等同于mk-config -o /boot/grub/grub.cfg，也就是说将生成的文件直接存放在/boot/grub文件夹中，下次启动的时候就能看到效果。
2. sudo grub-install /dev/sda
   这条命令将grub boot loader安装到MBR中，当前MBR中的boot loader会被替换。安装过程中会创建/boot/grub文件夹（如果之前没有安装过的话）。如果/boot/grub文件夹下没有grub.cfg文件，重启进入的GRUB2是命令模式的，需要通过输入命令来启动各系统。因此，正常流程是先运行grub-install安装GRUB到MBR中，然后运行udpate-grub生成grub.cfg文件，这个grub.cfg包含当前磁盘中存在的各操作系统，并且会生成一个菜单供选择。

以上说的是GRUB2，前面说过，GRUB2能够能够加载包括逻辑分区在内的任意分区里的操作系统。不过它chain-loader加载Windows系统的时候可能会出现橙色屏幕的情况。

另一种选择是在MBR中通过EasyBCD写入Windows boot loader。EasyBCD操作界面如下：

1. “View Settings”或者”Edit Boot Menu”里面能够看到当前的启动菜单设置。
2. “Add New Entry”可以将某个系统添加到启动菜单中，在Linux/BSD tab中，Drive选项可以选择该系统在哪个分区，注意这里可以选择逻辑分区。前面说过Windows boot loader只能加载主分区里面的操作系统，不懂EasyBCD是怎么实现加载逻辑分区的，不过有一点可以肯定，就是通过EasyBCD加载linux操作系统的时候，也是使用chain-loader。
3. “Edit Boot Menu”能调整各系统在菜单中的顺序，设置默认操作系统，等待时间等等。

在我的Windows 7系统中，EasyBCD的boot loader会安装在硬盘第一个分区（100M的系统保留分区，应该是安装Windows 7的时候创建的），”Add New Entry”及”Edit Boot Menu”里面所做的改动直接生效（当然，”Edit Boot Menu”里面还得点击”Save Settings”按钮）。如果MBR中是Windows boot loader，那么直接在第一个启动菜单就能看到；如果MBR中是其他boot loader（比如GRUB2），那么选择启动Windows之后，chain-loader会加载EasyBCD在100M系统保留分区的启动boot loader。

如果也需要将boot loader写入到MBR中，只需在”BCD Deployment”中，选择”Install the Windows Vista/7 bootloader to the MBR”并点击”Write MBR”。这一步骤只需要做一次，以后Add New Entry，Edit Boot Menu的修改直接生效。如果使用EasyBCD之前MBR中本来就是Windows bootloader，连这一步骤都不需要做了。

针对EasyBCD，我的理解是，无论是MBR还是VBR（100M系统保留分区）中的boot loader，都只是boot loader的一小部分，剩下的boot loader代码以及配置就是EasyBCD中”Add New Entry”及”Edit Boot Menu”修改的部分。