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Grub 2：拯救你的 bootloader
没什么事比 bootloader 坏掉更让气人的了。充分发挥 Grub 2 的作用，让 bootloader 安分工作吧。
为什么这么说？
- Grub 2 是最受欢迎的 bootloader ，受用于几乎所有 Linux 发行版。
- bootloader 是一个至关重要的软件，但是非常容易损坏。
- Grub 2 是具有扩展性和灵活性一款引导加载程序，提供了大量可定制选项。
Grub 2 是一款精彩的功能强大的软件。它不是 bootloader 界一枝独秀，但却最受欢迎，几乎所有主要的桌面发行版都在使用它。 Grub 的工作有两个。首先，它用一个菜单展示计算机上所有已经安装的操作系统供你选择。然后，当你从启动菜单中选择了一个 Linux 操作系统， Grub 便加载这个 Linux 的内核。
你知道，如果使用 Linux ，你就离不开 bootloader 。然而它却是 Linux 发行版内部最鲜为人知的部分。在这个教程里，我们将带你熟悉 Grub 2 一些著名的特性，强化你相关技能，使你在 bootloader 跑飞的时候能够自行处理。
Grub 2 最重要的特色在于大量的 text 格式文件和两个脚本文件。首先需要了解的是 /etc/default/grub 。这是一个 text 文件，你可以在里面设置通用配置变量和 Grub 2 菜单（见标题为 “Common user settings（普通用户设置）” 的窗口）的其它特性。
Grub 2 另一个重要的特点在于 /etc/grub.d 文件夹。定义菜单入口的所有脚本都放置在这里。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入口的顺序。文件 00_header 首先被读取，负责解析 /etc/default/grub 配置文件。然后是 Linux 内核的入口，位于 10_linux 文件中。这个脚本在默认的 /boot 分区为每个内核创建一个正规菜单入口和一个恢复菜单入口。
紧接着的是为第三方应用所用的脚本，如 30_os-prober 和 40_custom 。 os-prober 脚本为内核和其它分区里的操作系统创建入口。它能识别 Linux、 Windows、 BSD 以及 Mac OS X 的装置（译注，指 bootloader ）。 如果你的硬盘设计比较独特，使得 os-prober 无法捕获已经安装的发行版，你可以在 40_custom 文件（见 “Add custom entries（添加定制入口）”窗口）中添加入口。
Grub 2 不需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 文件。这个功能会解析 /etc/grub.d 目录中的脚本以及 /etc/default/grub 设置文件来定义你的安装。
图形化引导修复
多亏了 Boot Repair 应用，只需要点击按钮，Grub 2 许许多多的问题都能轻易解决。这个小巧的应用有一个直观的用户界面，可以扫描并包含多种硬盘设计和分区方案，还能发现并正确识别里面的操作系统的装置（译注，指 bootloader ）。这个应用可以以主引导记录 (MBR)形式存在于传统计算机里，也可以在新型 UEFI 计算机中以 GUID（译改，应为GUID）分区表布局方式工作。
Boot Repair 最简单的使用方式是在 Live Ubuntu 会话中安装。在机器上用一个坏的 bootloader 启动 Ubuntu Live 发行版，通过首次添加它的 PPA 版本库，安装 Boot Repair ，命令如下
sudo add-apt-repository ppa:yannubuntu/Boot Repair
然后刷新版本库列表，使用
sudo apt-get update
安装应用（译改，删了 before ），如下
sudo apt-get install -y Boot Repair
安装完毕立刻启动应用。在显示它的界面（由一对按键组成）之前将会扫描你的硬盘。根据工具的指示，只需按下 Recommended Repair（推荐修复）按钮，即可修复大部分坏掉的 bootloader 。修复 bootloader 之后，这个工具会输出一串短小的 URL ，你应该把它记录下来。这个 URL 包含了硬盘详尽的信息：分区信息以及 Grub 2 重要的文件（如 /etc/default/grub 和 boot/grub/grub.cfg ）的内容。如果工具不能解决 bootloader 的问题，可以把你这个 URL 共享在你的发行版的论坛公告牌上，让其他人分析你的硬盘设计以便给你建议。
Boot Repair 同样支持定制 Grub 2 的选项。
Bootloader 急救
Grub 2 引导问题会导致系统处于几种不同状态。屏幕（如你所想，本该显示 bootloader 菜单的地方）所展示的文本，指示系统的当前状态。如果系统中止于 grub> 提示符，表明 Grub 2 模块已经被加载，但是找不到 grub.cfg 文件。当前是全 Grub 2 命令shell，你可以通过多种方式解决此问题。如果你看到的是 grub rescue> 提示符，表明 bootloader 不能找到 Grub 2 模块或者找不到任何引导文件（ boot files ）。然而，如果你的屏幕只显示 ‘GRUB’ 一词，表明 bootloader 找不到通常位于主引导记录（ Master Boot Record ）里的最基本的信息。
你可以通过使用 live CD 或者在 Grub 2 shell中修正此类错误。如果你够幸运， bootloader 中止于 grub> 提示符，你将能获得 Grub 2 shell 的支配权，来帮助你排错。
接下来几个命令工作在 grub> 和 grub rescue> 提示符下。 set pager=1 命令产生分页器（ pager ），防止文本在屏幕上被刷掉。你还可以使用 ls 命令列出 Grub 识别的分区，如下：
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计划。
你还可以在每个分区上面使用 ls 来查找根文件系统：
grub> ls (hd0,5)/
lost+found/ var/ etc/ media/ bin/ initrd.gz
boot/ dev/ home/ selinux/ srv/ tmp/ vmlinuz
你可以不写上分区名的 msdos 位。同样，如果你忘记尾斜杠（ the trailing slash ）只输入 ls (hd0,5) ，那你将获得分区的信息比如文件系统类型，总体大小和最后修改时间。如果你有多个分区，可以使用 cat 读取 /etc/issue 文件中的内容，来确定发行版，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 。此时输入以下命令：
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 指向我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。你可以使用 tab 补全功能补全内核名字和虚拟文件系统（ initrd: initial ramdisk ）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作系统。
在 grub rescue> 提示符下，情况会有些许不同。因为 bootloader 未能够找到并加载任何必需的模块，你需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，跟之前一样，使用 ls 命令列出所有分区之后，使用 set 命令标记起来。然后添加 normal 模块，此模块激活时将会恢复标准 grub> 模式。如果 linux 模块没加载，接下来的命令会进行添加。如果这个模块已经加载，你可以跟之前一样，把引导加载程序指向内核镜像和虚拟文件系统（ initrd ）文件，然后使用 boot 启动发行版，完美收官。
一旦成功启动发行版，别忘了为 Grub 重新产生新的配置文件，使用
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
命令。你还需要往 MBR 里安装一份 bootloader 的拷贝，使用
sudo grub2-install /dev/sda
命令。
想要禁能 /etc/grub.d 目录下的脚本，你只需移除可执行位，比如使用 chmod -x /etc/grub.d/20_memtest86+ 就能将 ‘Memory Test’ 选项从菜单中移除。
Grub 2 和 UEFI
支持UEFI的机器（最近几年上市的机器大部分都是）添加了另一复杂的层次，用以调试坏掉的 Grub 2。恢复 Grub 2 的程序在 UEFI 机器上安装和在非 UEFI 机器上安装并没多大区别，只是新程序处理方式不一样，从而导致了很多种恢复结果。
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（ ESP ）里安装 EFI bootloader，并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 。
照目前情况看，在安装任何与 Windows 8 兼容的主流桌面 Linux 发行版前， Grub 2 应该完成正确安装。然而，如果 bootloader 损坏，你可以使用 live 发行版进行机器修复。在启动 live 媒介之时，请确保是以 UEFI模式启动。计算机每个可移动驱动的启动菜单将会有两个选项： vanilla 选项和以 EFI 标记的选项。使用后者开放 /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失败的装置（译注，指 bootloader ）的根文件系统。除此之外，还需要挂载 ESP 分区。假设分区是 /dev/sda1 ，你可以如下所示挂载
sudo mount /dev/sda1 /mnt/boot/efi
接着在 chroot 到安装完毕的发行版前之前，使用 modprobe efivars 加载 efivars 模块。
这个时候， Fedora 用户使用如下命令重新安装 bootloader
yum reinstall grub2-efi shim
在此之前，需要使用
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
来产生新的配置文件。 Ubuntu 用户则改用以下命令
apt-get install --reinstall grub-efi-amd64
一旦 bootloader 正确就位，退出 chroot ，取消挂载所有分区，重启让 Grub 2 菜单显示。
伙计，我的 Grub 哪去了？
Grub 2 最好的特性是可以随时重新安装。因此，当其它像 Windows 之类的系统用自己的 bootloader 替换之，导致 Grub 2 丢失，你可以使用 live 发行版，寥寥数步即可重装 Grub 。假设你在 /dev/sda5 安装了一个发行版，若要重装 Grub ，你只需首先使用以下命令，为发行版创建一个挂载目录
sudo mkdir -p /mnt/distro
然后挂载分区，如下
mount /dev/sda5 /mnt/distro
接着就能重装 Grub 了，如下
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 的装置（译注，指 bootloader ），并改写 Grub 2 部分文件如 grubenv 和 device.map 。
另一个问题常见于装有多个发行版的计算机上。安装了新的 Linux 发行版，它的 bootloader 应当要能捕获所有已经安装的发行版。一旦不能够，只要引导进入新安装的发行版，并运行
grub2-mkconfig
运行命令之前，请确保发行版的启动菜单中缺失的 root 分区已经完成挂载。如果你想添加的发行版有独立 /root 和 /home 分区，在运行 grub2-mkconfig 之前，只需挂载包含 /root 的分区。
虽然 Grub 2 能够捕获大部分发行版，但是在 Ubuntu 中尝试添加 Fedora 的装置（译注，指 bootloader ）需要额外的一个步骤。如果你以默认设置安装了 Fedora ，则发行版的安装器（译注，同样指 bootloader ）已经创建了 LVM 分区。此时你需要使用发行版的包管理系统，安装 lvm2 驱动，如下
sudo apt-get install lvm2
才能使得 Grub 2 的 os-prober 脚本能够找到并将 Fedora 添加进启动菜单。
普通用户设置
Grub 2 有很多可配置变量。 /etc/default/grub 文件里有很多你最可能会修改到的普通变量。 GRUB_DEFAULT 变量指定默认的启动入口，可以设置为数字值，比如 0 ，表示第一个入口，或者设置为 “saved” ，将它从指向上一次启动时选中的选项。 GRUB_TIMEOUT 变量指定启动默认菜单入口之前的停留时间。 GRUB_CMDLINE_LINUX 为所有 Linux 菜单入口列出在内核命令行上传递的参数。
如果 GRUB_DISABLE_RECOVERY 变量设置为 true ，那么将不产生恢复模式菜单入口。这些入口以单用户模式启动发行版，这种模式下允许你利用命令行工具修复系统。 GRUB_GFXMODE 变量同样有用，它指定了菜单上文本显示的分辨率，它可以设置为你的显卡所支持的任何数值。
** Grub 2 有其命令行，通过在 bootloader 菜单上按 C 调用。**
彻底的修复
如果 grub2-install 命令不能正常运作，使得你无法引导进入 Linux ，你需要完整地重装以及重新配置 bootloader 。为此目的，需要用到神圣的 chroot 应用将 live CD 环境切换至并运行我们想修复的 Linux 的安装环境。任何拥有 chroot 工具的 Linux live CD 都可以实现这个目的。不过需要确保 live 媒介的架构和硬盘上系统的架构一致。因此当你希望 chroot 到 64 位系统，你必须使用 amd64 live 发行版。
启动进入 live 发行版之后，首先需要检查机器上的分区。使用 fdisk -l 列出磁盘上所有分区，记录你想修复的 Grub 2 装置所在的分区。
假设我们希望从安装在 /dev/sda5 中的发行版中恢复 bootloader 。启动终端使用如下命令挂载分区：
sudo mount /dev/sda5 /mnt
此时需要绑定 Grub 2 bootloader 需要进入的目录，以便检测其它操作系统：
$ 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
此时可以离开 live 环境进入安装在 /dev/sda5 分区中的发行版了，通过 chroot ：
$ sudo chroot /mnt /bin/bash
现在可以安装、检测、以及升级 Grub 了，跟之前一样，使用
sudo grub2-install /dev/sda
命令来重装 bootloader 。因为 grub2-install 命令不能 创建grub.cfg 文件，需要手动创建，如下
sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
这样应该就可以了。现在你就有了 Grub 2 的一份全新拷贝，罗列机器上所有的操作系统和发行版。在重启电脑之前，你需要依次退出 chroot 系统，卸载所有分区，如下所示：
$ exit
$ sudo umount /mnt/sys
$ sudo umount /mnt/proc
$ sudo umount /mnt/dev/pts
$ sudo umount /mnt/dev
$ sudo umount /mnt
现在你可以安全地重启电脑了，而它应该会回退到 Grub 2 的控制之中，而你又控制着这个 bootloader 。
添加自定义入口
如果希望往 bootloader 菜单里添加入口，你需要在 40_custom 文件里添加一个启动段（ boot stanza ）。例如，你可以使用它展示一个入口来启动安装在可移动 USB 驱动里的 Linux 发行版。假设你的 USB 驱动是 sdb1 ，并且 vmlinuz 内核镜像和虚拟文件系统（ initrd ）都位于根 (/)目录下，在 40_custom 文件中添加以下内容：
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 可以获得更精确结果，比如
set root=UUID=54f22dd7-eabe
使用
sudo blkid
来获得所有已连接驱动和分区的 UUID 。你还可以为你磁盘上没被 os-prober 脚本捕获的发行版添加入口，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 ）的定位即可。
via: https://www.linuxvoice.com/grub-2-heal-your-bootloader/
作者：Mayank Sharma 译者：soooogreen 校对：校对者ID