GRUBGRUB (GRand Unified Bootloader1)) — программа-загрузчик операционных систем.
GRUB является эталонной реализацией загрузчика, соответствующего спецификации Multiboot и может загрузить любую совместимую с ней операционную систему. Среди них: Linux, FreeBSD, Solaris и многие другие. Кроме того, GRUB умеет по цепочке передавать управление другому загрузчику, что позволяет ему загружать Windows (через загрузчик NTLDR), MS-DOS, OS/2 и другие системы.
После настройки GRUB пользователь при включении компьютера видит список операционных систем, которые установлены на его компьютер и которые можно загрузить, выбрав подходящую и нажав Enter.
GRUB позволяет пользователю при загрузке задавать произвольные параметры и передавать их в ядро Multiboot-совместимой ОС для дальнейшей обработки.
GRUB — самый популярный загрузчик в мире Linux и является загрузчиком по умолчанию в большинстве известных дистрибутивов.

Здесь и далее в иных статьях под названием программы GRUB подразумевается GRUB 2, который используется в операционных системах семейства Ubuntu начиная с версии 9.10, до него использовался GRUB первой версии, сейчас известный как GRUB Legacy. GRUB 2 полностью переписан с нуля и не имеет ничего общего с GRUB Legacy, разработка которого была остановлена в пользу более совершенного и мощного GRUB.

Первые шаги

При первом сравнении GRUB со старым GRUB Legacy самым весомым различием оказывается измененная структура файлов конфигурации.

Настройка GRUB производится теперь принципиально иным способом - основным файлом конфигурации является «/boot/grub/grub.cfg». Однако же, не торопитесь править его так, как привыкли это делать с «menu.lst» в GRUB Legacy. При внимательном прочтении мы видим в начале файла «grub.cfg» такие строки:

#
# DO NOT EDIT THIS FILE
#
# It is automatically generated by /usr/sbin/grub-mkconfig using templates
# from /etc/grub.d and settings from /etc/default/grub
#

И об этом нас предупреждают не просто так. Ведь «grub.cfg» генерируется автоматически с использованием нескольких скриптов. Поэтому после следующего обновления GRUB ваш «grub.cfg» будет создан заново, и все ваши правки будут утрачены.

Кроме файла «grub.cfg», отвечающего за загрузочное меню, имеются файл «/etc/default/grub» и папка «/etc/grub.d». Рассмотрим их подробнее.

/etc/default/grub

Данный файл содержит в себе основные настройки для GRUB. Через него, собственно, они и изменяются. Для наглядности ниже приводится примерное содержимое этого файла:

GRUB_DEFAULT=6
#GRUB_HIDDEN_TIMEOUT=0
GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=true
GRUB_TIMEOUT="2"
GRUB_DISTRIBUTOR=`lsb_release -i -s 2> /dev/null || echo Debian`
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"
GRUB_CMDLINE_LINUX=""
 
# Uncomment to disable graphical terminal (grub-pc only)
#GRUB_TERMINAL=console
 
# 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
 
# Uncomment if you don't want GRUB to pass "root=UUID=xxx" parameter to Linux
#GRUB_DISABLE_LINUX_UUID=true
 
# Uncomment to disable generation of recovery mode menu entrys
#GRUB_DISABLE_LINUX_RECOVERY="true"

Файл представляет из себя набор опций в понятном формате ОПЦИЯ=ЗНАЧЕНИЕ.
Наиболее часто встречающаяся потребность при настройке GRUB - изменение стандартного пункта загрузки и/или времени показа меню. Рассмотрим же, как это делается.

Изменение стандартного пункта загрузки

По умолчанию стандартный пункт (выделенный при показе меню) - верхний в списке. После установки Ubuntu она окажется наверху, а Windows, например, будет последним пунктом.

Значением «GRUB_DEFAULT» является номер пункта меню, который должен быть выбран стандартным. Чтобы выбрать другой пункт, нам нужно узнать, каким по счету он будет в списке. Есть два варианта:

  • Просмотреть содержимое «/boot/grub/grub.cfg» и сосчитать, какой по счету окажется нужная запись;
  • Перезагрузиться и более наглядно посмотреть меню загрузки.

Нумерация пунктов меню начинается с нуля. Значение по умолчанию - 0, поэтому и выбирается первый пункт.

Пятому сверху пункту будет соответствовать значение 4, второму - 1, первому - 0. В вышеприведенном примере установлено значение 6, то есть стандартным задан седьмой пункт меню.

В качестве значения можно указать «saved» - тогда при загрузке будет выбран тот пункт, который был загружен в прошлый раз.

Или же можно указать точное название пункта в данном случае оно должно быть именно таким, каким мы его видим в «/boot/grub/grub.cfg». При этом значение должно указываться в кавычках. Данный способ удобен тем, что после обновления ядра не придется изменять настройки из-за сбившейся нумерации.

Пример

Если в «grub.cfg» пункт меню выглядит так:

menuentry "Ubuntu, Linux 2.6.32-020632rc6-generic" {
        recordfail=1
....
}

То значение параметра «GRUB_DEFAULT» должно указываться именно в виде:

GRUB_DEFAULT="Ubuntu, Linux 2.6.32-020632rc6-generic"

Изменение времени отображения меню

По умолчанию меню загрузки отображается 10 секунд (при наличии других установленных ОС, если система одна - GRUB по умолчанию не отображается и сразу начинает загрузку), после чего загружается стандартный пункт, если раньше не нажат Enter или не выбран другой пункт, что останавливает таймер. За эту задержку отвечает параметр «GRUB_TIMEOUT», значение задается в секундах.

Если поставить значение «-1», то меню будет отображаться до тех пор, пока пользователь не выберет какой-либо пункт

Обратите внимание, что цифра указывается в кавычках. В нашем примере это значение - 2, то есть меню отображается две секунды.

"Скрытое" меню

В случае, если на компьютере установлена только Ubuntu, меню загрузки по умолчанию не будет отображаться, а GRUB будет загружать вас напрямую в систему. Однако же, иногда может возникнуть необходимость загрузиться с другим ядром или же запустить проверку памяти. Для этого предусмотрено «скрытое меню» за него отвечает параметр «GRUB_HIDDEN_TIMEOUT».

В случае, когда установлены другие ОС, этот параметр закомментирован (# в начале строки). Данное значение позволит приостановит загрузку на заданное количество секунд, давая пользователю возможность вызвать меню загрузки, нажав Esc.

Если значение установлено в 0, то задержки не будет, однако вызвать меню можно, удерживая при загрузке Shift

Параметр «GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET» отвечает за отображение таймера во время паузы. Если его значение «true» таймер отображаться не будет, а со значением «false» будет.

Чтобы GRUB отображал меню со списком установленных операционных систем, без нажатия клавиш вызова меню (например Shift или Esc) необходимо:

  • Открыть файл /etc/default/grub для редактирования:
sudo gedit /etc/default/grub
  • Выставить время до автоматической загрузки выделенной системы/ядра (например 10 секунд):
GRUB_TIMEOUT="10"
  • Чтобы меню GRUB отображалось, необходимо закомментировать следующую строчку (значком #):
#GRUB_HIDDEN_TIMEOUT=0
  • Применяем изменения командой:
sudo update-grub

Особые случаи

Поведение меню отличается от заданного переменными GRUB_TIMEOUT и GRUB_HIDDEN_TIMEOUT когда предыдущая загрузка не завершилась успехом или предыдущаяя загрузка происходила в режиме восстановления. Подробно это описано далее, в разделе «Защита от зацикливания на перезагрузке».

Изменение стандартных параметров загрузки ядра

Иногда бывает необходимо загружать ядро системы с какими-либо особыми параметрами (например, для корректной работы специфического оборудования). В этом случае весьма полезен будет параметр «GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT» он отвечает за те параметры, с которыми запускаются ядра при загрузке. Его значение по умолчанию - «quiet splash»: происходит показ графической заставки при запуске системы без отображения какой-либо текстовой информации.

Вы можете добавить необходимые вам параметра запуска ядра, приведя это значение к виду «quiet splash your_param1 your_param2», то есть дописав через пробел нужные параметры.

Пример

Чтобы заменить графическую заставку во время загрузки на информацию о загрузке компонентов системы (это позволит проследить за процессом загрузки и выявить неполадки). Необходимо заменить строчку:

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"

На следующую:

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=""

/etc/grub.d

Эта папка содержит в себе скрипты, которые используются для создания файла «grub.cfg». При обновлении GRUB они находят все установленные на компьютере системы и ядра и формируют в файле «grub.cfg» меню загрузки, которое мы и видим. Два основных из них:

  • «10_linux» и «30_os-prober» отвечают за поиск Linux ядер и остальных ОС на других разделах соответственно.
  • Файл «40_custom» позволяет добавлять свои пункты загрузки. Это может быть полезно, если вы, например, хотите добавить какие-то особые варианты загрузки системы.

Файл «40_custom» должен заканчиваться пустой строкой, иначе последний пункт не будет отображаться в меню!

Пример

Добавляем режим загрузки без графической заставки, с текстовым отображением процесса загрузки (verbose mode). Для этого мы немного отредактируем обычный пункт загрузки. допустим, он выглядит так (в «/boot/grub/grub.cfg»):

menuentry "Ubuntu, Linux 2.6.32-020632rc6-generic" {
        recordfail=1
        if [ -n ${have_grubenv} ]; then save_env recordfail; fi
	set quiet=1
	insmod ext2
	set root=(hd0,5)
	search --no-floppy --fs-uuid --set 0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8
	linux	/boot/vmlinuz-2.6.32-020632rc6-generic root=UUID=0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 ro   quiet splash
	initrd	/boot/initrd.img-2.6.32-020632rc6-generic
}

Для того, чтобы сделать из этого verbose mode, нам нужно убрать опции quiet и splash и изменим название самого пункта. В итоге получаем:

echo "adding verbose mode" >&2
menuentry "Ubuntu, Linux 2.6.32.rc6 verbose-mode" {
        recordfail=1
        if [ -n ${have_grubenv} ]; then save_env recordfail; fi
	set quiet=1
	insmod ext2
	set root=(hd0,5)
	search --no-floppy --fs-uuid --set 0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8
	linux	/boot/vmlinuz-2.6.32-020632rc6-generic root=UUID=0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 ro
	initrd	/boot/initrd.img-2.6.32-020632rc6-generic
}

Все это и добавляем в «40_custom» в конец файла. Строка с echo не является обязательной она лишь будет сигнализировать нам о том, что наш пункт найден и добавлен при обновлении GRUB.

Команды консоли GRUB

Чтобы попасть в консоль, нужно нажать клавишу C во время отображения меню загрузки.

ls

Довольно универсальная команда при использовании в чистом виде выдает список жестких дисков и разделов. Также она может быть использована как одноименная команда в Linux - для вывода содержимого папки. например:

ls /boot/grub

Еще одно полезное свойство комадны «ls» - она позволят получить информацию о любом разделе:

ls (hd0,5)

Команда сообщит нам тип файловой системы на разделе, метку раздела (если таковая имеется), UUID и дату последнего изменения данных на разделе (в формате UTC).

cat

Данная команда выводит содержимое заданного файла, используется в формате:

cat /путь/имя_файла

linux

Аналог команды «kernel» в GRUB Legacy. Загружает указанное Linux-ядро:

linux файл_ядра опция1=значение опция2 опция3

Например, так:

linux /boot/vmlinuz-2.6.32-020632-generic root=/dev/sda5 single

initrd

Загружает указанный initrd-образ. Используется так:

initrd /boot/initrd.img-2.6.32-020632-generic

Обратите внимание, что версия initrd должна соответствовать версии загружаемого ядра!

chainloader

Передает управление загрузкой по цепочке другому загрузчику (загрузчик ищется на заданном в качестве root разделе). В общем случае требует указания файла для загрузки:

chainloader /путь/имя_файла

Для (загрузчика Windows) можно использовать:

chainloader +1
boot

root

При использовании без параметров сообщает, какой раздел сейчас используется в качестве корневого и тип файловой системы на этом разделе, также команда может быть использована для задания другого root-раздела. Раздел задается в «grub device» - формате »(hd*,*)». например:

root (hd0,5)

После задания раздела команда сообщит новый root-раздел и тип файловой системы. Примечание: «root hd(*,*)» не всегда корректно срабатывает. более предпочтительным вариантом является «set root» (см. ниже)

set

Весьма универсальная команда для изменения различных параметров. Служит для задания значений переменных и используется в формате:

set переменная=значение

Наиболее необходимое ее применение - для задания root-раздела, например:

set root=(hd0,5)

Также с ее помощью можно, например, «на лету» изменить цвет текста в меню и консоли, что позволяет опробовать цветовую схему перед установкой ее в качестве основной. Для этого изменяем переменные «color_normal» - для обычного пункта (и текста в консоли) и «color_highlight» для выделенного пункта соответственно. Например, попробуем такой вариант:

set color_normal=magenta/green
set color_highlight=light-blue/black

search

Служит для поиска раздела по UUID, метке или заданному файлу. Имеет следующие ключи:

  • -u (или –fs-uuid) - поиск раздела по UUID
  • -l (или –label) - поиск по метке раздела
  • -f (или –file) - поиск по указанному файлу
  • -n (или –no-floppy) - не проверять флоппи-дисковод (чтоб не трещал)
  • -s (или –set) - установить найденный раздел в качестве значения заданной переменной.

lsfonts

Команда отобразит список загруженных в настоящий момент шрифтов.

help

При использовании в чистом виде выведет список доступных команд. В формате:

help r

Выведет справку по всем командам, начинающимся на «r».

help search

Отобразит справку по команде «search»

halt

Выключение компьютера.

reboot

Перезагрузит компьютер.

background_image

Позволяет «на лету» изменить фоновое изображение. Используется в формате:

background_image /путь/имя_файла

Дает замечательную возможность посмотреть на выбранную картинку в действии, избегая лишних перезагрузок. В сочетании с заменой цветов через set позволит довольно быстро подобрать подходящий вариант оформления.

Данная команда не заменит ваши настройки оформления, фон будет изменен лишь на текущий сеанс.

При использовании без параметров сбросит текущее фоновое изображение. Однако, заданные цвета останутся, так что если у вас черный цвет текста - на черном фоне вы его не увидите.

terminal_output.console

Позволяет переключиться на обычную черно-белую цветовую гамму. Весьма полезно при работе с консолью в том случае, если у вас установлено фоновое изображение. Картинка на фоне - это, конечно, красиво, но на некоторых участках фона может быть не виден текст.

Применение изменений

После того, как мы отредактировали и сохранили наши файлы. Нужно закончить дело, обновив файл «grub.cfg». Это довольно просто - нужно всего лишь выполнить команду:

sudo update-grub

После этого смело перезагружаемся и видим, что все работает как надо.

Нюанс с нумерацией дисков и разделов

В GRUB имеется еще одно важное отличие от старого GRUB Legacy, а именно изменилась нумерация разделов диска. Нумерация дисков идет с нуля, а нумерация разделов - с единицы!

Если в GRUB Legacy первый раздел первого диска (sda1) именовался «hd0,0». То в GRUB, первый раздел первого диска (sda1) теперь будет «hd0,1».

Создание дополнительного меню загрузки

Суть в том, что вместо уже знакомого «grub.cfg» можно загрузить свой файл настройки загрузочного меню со своей конфигурацией. Это позволяет создать дополнительное меню с другими пунктами, настройками, оформлением и т.д. Итак, создадим наш новый файл конфигурации. Создавать с нуля не будем, а скопируем «grub.cfg», дав новое имя:

sudo cp /boot/grub/{grub,custom}.cfg

Поскольку файл скопируется с правами 444, выставим ему права на запись:

sudo chmod 744 /boot/grub/custom.cfg

Теперь открываем его в любимом текстовом редакторе и изменяем:

sudo gedit /boot/grub/custom.cfg

Если вы в достаточной мере знаете структуру «grub.cfg» и понимаете, какие строки что делают, можно значительно сократить свой файл, убрав лишнее и привести его к более удобочитаемому виду.

  • set default задаем пункт меню по умолчанию, указав или его номер или точное название.
  • set gfxmode здесь задается разрешение экрана в привычном формате WxH. Можно также указать глубину цвета, например «1024x768x32». можно указать несколько вариантов, при этом если первый не сможет быть установлен, будет загружен второй, если и он не сработает - третий и т.д. Например:
    set gfxmode=1024x768x32,1024x768x24,1024x768

  • Теперь зададим время отображения меню, для этого ищем строку set timeout, и устанавливаем значение -1 для отключения таймера.

Для задания фонового изображения найдем строку с if background_image (подразумевается, что в вашем «grub.cfg» используется фоновое изображение. Если нет - смотрите пример файла в конце раздела). После команды background_image прописан путь к файлу картинки, поменяйте его на нужный файл.

Обратите внимание, что разрешение картинки должно соответствовать заданному выше разрешению экрана!

Строкой ниже мы можем задать цвета текста. Изменяются они так же, как и в »/etc/grub.d/05_debian_theme» (см. Настройка внешнего вида загрузчика GRUB). Можно проделать один интересный трюк: уберите строки с set color_highlight и else теперь настройка будет такой:

  • color_normal задает цвет/фон текста сверху и снизу (версия grub и комментарии) и текста в консоли
  • menu_color_normal отвечает за цвет пунктов меню и фон прямоугольника, в котором они находятся
  • menu_color_higlight задает цвет/фон выделенного пункта меню.

Закончив с настройкой, перейдем к пунктам меню, они идут ниже. Измените их, удалите ненужные и добавьте новые, пересортируйте на свой вкус.

Настроив свой файл, сохраните его Ctrl+S и закройте.

Теперь необходимо добавить дополнительное меню. Для этого в файле »/etc/default/40_custom» добавим запись такого вида:

menuentry "Название меню"{
configfile /boot/grub/custom.cfg
}

Если ваш путь к файлу отличается - исправьте его.

Если вы используете отдельный boot-раздел, путь будет таким: »/grub/custom.cfg». Также учтите, что «40_custom» должен заканчиваться пустой строкой!

Если вы хотите, чтобы ваше новое меню загружалось вместо стандартного «grub.cfg», установите новый пункт в качестве пункта по умолчанию, но перед этим проверьте новое меню на работоспособность.

Обновите свой «grub.cfg» выполнив команду:

sudo update-grub

Теперь пункт перехода в дополнительное меню появится в главном, для того чтобы выйти обратно в главное меню, достаточно нажать Esc

В качестве образца пример файла «custom.cfg» (файл урезан до необходимого минимума):

have_grubenv=true
load_env
 
### выбранный пункт по умолчанию
set default=0
### таймаут меню
set timeout=2
### разрешение
set gfxmode=800x600x32,800x600x24,800x600
 
insmod ext2
search -u 0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 -s
insmod gfxterm
insmod vbe
if terminal_output gfxterm ; then true ; else terminal gfxterm; fi
insmod png
 
### фоновое изображение
background_image /usr/share/images/grub/yellow.png
### настройка цветов
set color_normal=black/black
set menu_color_normal=green/light-blue
set menu_color_highlight=red/blue
 
menuentry "9.10 @ 2.6.32" {
search -u 0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 -s
linux /boot/vmlinuz-2.6.32-020632-generic root=UUID=0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 ro quiet splash
initrd /boot/initrd.img-2.6.32-020632-generic
}
menuentry "9.10 @ 2.6.32 (recovery)" {
search -u 0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 -s
linux /boot/vmlinuz-2.6.32-020632-generic root=UUID=0e717c2a-24bd-4abe-acfe-ecf98fc814f8 ro single 
initrd /boot/initrd.img-2.6.32-020632-generic
}
menuentry "windooz"{
search -u AC9C75E59C75AA8A -s
chainloader +1
}

Защита от зацикливания на перезагрузке

Если загрузка ОС не закончилась успешно, или осуществлялась загрузка в режим восстановления, то при следующей загрузке - меню выбора GRUB будет выводится и ждать явного вмешательства оператора (так же, как если бы вы выставили GRUB_TIMEOUT=-1). При этом последующие аппаратные сбросы системы - не помогут проскочить меню.

Зачем это сделано

При загрузке в лог файлы пишется информация и размеры логов растут. В нормально загруженной систем работают сервисы, которые архивируют и подчищают логи. В нормально работающей системе постоянно пополнение лог-файлов не требует внимания со стороны пользователя.
Совсем иная ситуация при загрузке - никакие сервисы по очистке логов не работают (они запускаются позже) и, если, в процессе загрузки система свалится и начнет перезагружаться, то лог будет только расти. И расти он будет до тех пор пока будут повторятся перезагрузки, и будет хватать места на том разделе диска, где расположен каталог /var/log. А когда на разделе с /var/log место кончится то система зависнет уже наглухо и даже в режим восстановления ее будет не загрузить. Загрузится можно будет только с LiveCD/USB (с Live системы и надо будет лечить систему, первым делом руками зачистив логи).
Защита встроенная в GRUB не позволит системе попасть в столь тяжелое положение.

А что если...

Функция (как видно) - безусловно полезная, однако она может быть неудобной для без-клавиатурных станций - на них «зависшее» меню GRUB-а - это не преимущество, а некоторые сложности (без подключения клавиатуры такая станция, попавшая в меню GRUB, никогда не загрузится вообще).

А что если отключить?

Собственно сами случаи, когда циклится загрузка - не так и часты, если машина работает без графики то там вообще мало чему падать на этапе загрузки, да еще так, что бы система вышла на перезагрузку. Разве что совсем кривой прикладной софт встроенный в процесс загрузки…
Гораздо чаще загрузка прерывается из за внешних условий - например пропадает питание, или кто-то сбрасывает грубо систему.

Отключаем...

Как это работает

Реализовано все достаточно просто - в скрипте /boot/grub/grub.cfg переменная окружения GRUB recordfail устанавливается в ходе каждой загрузки в 1. Скрипт /etc/init.d/grub-common запускается на финальных этапах загрузки (линки с именем S99grub-common есть в /etc/rc2.d, /etc/rc3.d, … /etc/rc5.d). grub-common сбрасывает переменную recordfail в 0. Если скрипт /etc/init.d/grub-common не отработает, то не сброшенное значение recordfail предотвращает автоматическую загрузку, меню GRUB появляется и потребуется явное интерактивное вмешательство со стороны оператора.

Для того, что бы убрать необходимость интерактивного вмешательства в процесс загрузки нужно установить переменную GRUB_RECORDFAIL_TIMEOUT в /etc/defaul/grub в то количество секунд, которые меню GRUB-а будет ждать ввода в случае когда recordfail=1. Сохранить изменения и обновить GRUB (sudo update-grub).

Вы должны понимать, что проделанные изменения могут привести к довольно печальным последствиям, если все-таки у вас случится ситуация, при которой зациклится перезагрузка системы.

Финт с GRUB_RECORDFAIL_TIMEOUT может не сработать в некоторых (старых) версиях GRUB. Тогда нужно редактировать /etc/grub.d/00_header. Нужно найти функцию make_timeout (), которая выглядит примерно так:

make_timeout ()
{
    cat << EOF
if [ "\${recordfail}" = 1 ]; then
  set timeout=-1
else
  set timeout=${2}
fi
EOF
}

и заменить в ней строчку

set timeout=-1

на

set timeout=${GRUB_RECORDFAIL_TIMEOUT:--1}

После этого финт с GRUB_RECORDFAIL_TIMEOUT заработает. Нужно сохранить изменения и обновить GRUB (sudo update-grub).

Изменения в скрипте /etc/grub.d/00_header могут быть утеряны при обновлении пакета grub-common. Но в новых версиях GRUB переменная GRUB_RECORDFAIL_TIMEOUT уже внедрена (т.е. эти изменения уже сделаны в 00_header).

Ссылки

1) Основной Единый Загрузчик