Linux /boot/grub/目录分析

Linux操作系统的启动过程中，GRUB（GNU GRand Unified Bootloader）扮演着极其重要的角色。/boot/grub/目录中包含了GRUB启动所需要的一切配置文件，对于Linux系统管理员来说，熟悉这些文件的内容和作用是非常有必要的。

下面我将对/boot/grub/目录进行详细分析，包括每个文件的作用和示例说明。

具体文件分析

menu.lst / grub.conf

这个文件是GRUB启动时所使用的主配置文件，同时也是最重要的一个文件。

• menu.lst是老版本GRUB的默认配置文件名，一般情况下仅存在于早期的Linux发行版中；
• grub.conf是新版本GRUB的默认配置文件名，包括现在常用的GRUB2版。

menu.lst / grub.conf示例：

以下是一个简短的grub.conf示例：

# grub.conf for CentOS 7
default=0
timeout=5

title CentOS (3.10.0-229.11.1.el7.x86_64)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-3.10.0-229.11.1.el7.x86_64 ro root=/dev/mapper/centos-root rd.md=0 rd.dm=0           

title CentOS (3.10.0-123.4.2.el7.x86_64)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-3.10.0-123.4.2.el7.x86_64 ro root=/dev/mapper/centos-root

title Windows 7
        rootnoverify (hd0,1)
        chainloader +1

以上示例文件中：

• default=0表示默认使用第一项；
• timeout=5表示在5秒钟内没有人工干预，GRUB将自动引导第一项；
• title后面的文字描述就是菜单栏的文本描述，可以自己设置；
• root用来指定内核位于的硬盘位置， (hd0,0)表示第一个硬盘的第一个分区，后续如果想要在分区中查找文件，就可以从这个根目录开始。注意多数Linux机子第一块硬盘是sda，而不是hda；
• kernel指定内核文件的路径和启动参数。在此例中，两条拥有不同内核版本的kernel语句都指向了相同的root设备；
• chainloader命令用来加载另一个操作系统，需要成功引导到Windows Loader Code。

grub.cfg

这个文件是由GRUB2自动生成的，并读取所有在其他文件夹中的配置文件。

在GRUB启动引导进程中，grub.cfg文件将作为主要的配置文件而存在，也是GRUB2的重要组成部分。所有可启动的操作系统条目都需要在grub.cfg文件中手工定义。选择grub.cfg自动生成其他文件的方式，具有高度灵活性。修改grub.cfg会对内存设置之类的产生深远的影响。

grub.cfg示例：

以下是一个简短的grub.cfg示例：

# Automatically generated file by grub2-mkconfig command
#
# DO NOT EDIT THIS FILE

set default="0"
set timeout="5"
insmod ext2
insmod part_msdos
insmod gzio
insmod part_gpt
insmod btrfs

# code for menu entry of CentOS Linux 7 (Core) failsafe mode
menuentry 'CentOS Linux 7 (Core) failsafe mode' --class centos --class gnu-linux --class gnu --class os --unrestricted $menuentry_id_option 'gnulinux-3.10.0-514.16.1.el7.x86_64-advanced-c16e6bf8-db6f-42fb-813b-9dde0de7fe67' {
    load_video
    insmod gzio
    insmod part_msdos
    insmod ext2
    set root='hd0,msdos1'
    if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
      search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos1 --hint-efi=hd0,msdos1 --hint-baremetal=ahci0,msdos1  c16e6bf8-db6f-42fb-813b-9dde0de7fe67
    else
      search --no-floppy --fs-uuid --set=root c16e6bf8-db6f-42fb-813b-9dde0de7fe67
    fi
    echo    'Loading Linux 3.10.0-514.16.1.el7.x86_64 ...'
    linux   /vmlinuz-3.10.0-514.16.1.el7.x86_64 root=/dev/mapper/centos-root ro single
    echo    'Loading initial ramdisk ...'
    initrd  /initramfs-3.10.0-514.16.1.el7.x86_64.img
}

以上示例文件中：

• set default指定默认选项，默认值为“0”，在此例中，如果您没有选择任何操作系统，第一个操作系统会被启动；
• set timeout指定依赖应用程序的初始化时间。如果您没有按钮或手工选择任何操作系统，将在超时时间之后启动默认操作系统；
• insmod指定要加载的模块。在此例中，有insmod gzio指令加载GZIP压缩的交换分区，insmod part_msdos加载msdos分区，等等；
• menuentry是定制的GRUB2条目的标准方法。该选项仅显示文本并包含一些信息（例如菜单编号、菜单提示等），但不执行任何操作。以下是检查是否为GRUB2菜单入口的示例语句：if [ "${grub_platform}" == "pc" ]; then。
• load_video这个指令用于为GRUB2安装效果加载视频库；
• search指令用于在引导启动时搜索指定设备的句柄；
• linux指令用于指定Linux内核的位置和所需的其他参数；
• initrd是压缩的InitRAMFS（芯片）（InitRD）文件，包含Linux需要使用的主要文件和设备驱动程序。这个文件是由GRUB2加载进入内存的。

device.map

该文件是一个映射规则表，它将磁盘/设备名称映射到GRUB所用的名称。

虽然这个文件的存在是可选的，但在多硬盘系统中方便多了（例如RAID和USB设备等）。

device.map示例：

以下是一个简短的device.map示例：

(fd0)   /dev/fd0
(hd0)   /dev/sda
(hd1)   /dev/sdb

以上示例文件中：

• (fd0)是软盘设备；
• (hd0)是第一个硬盘设备，对应的设备文件为/dev/sda；
• (hd1)则是第二个硬盘设备，对应的设备文件为/dev/sdb。

这些设备名称不需要与现有设备名称完全相同，因为它们将被重新映射到GRUB定义的名称。这对于备份和崩溃恢复非常有用。

grubenv

GRUB2版本启动时会加载这个文件，这个文件是用于持久保存GRUB2环境变量。

GRUB2也称为“可编辑可渐进可恢复的超级UEFI启动管理器”。GRUB2是新的UEFI最佳选择，并使传统BIOS下的启动也变得非常易于管理。

grubenv示例：

以下是一个简短的grubenv示例：

saved_entry=CentOS Linux (3.10.0-229.el7.x86_64) 7 (Core)
boot_success_record=0
boot_indication_record=0

以上示例文件中：

• saved_entry记录上次引导时选择的操作系统版本；
• boot_success_record和boot_indication_record记录当前的引导状态信息，以及与电源有关的信息。如果系统异常关机，它通常可以检测到这些信息并恢复操作。这是GRUB2最为人所知的特性之一，也是很多Linux管理员忙碌下进行紧急修复工作时必须了解的信息之一。需要注意的是，grubenv需要GRUB2才能使用，不支持旧版本的GRUB。

fonts/目录

GRUB使用的字体放在这个目录中。比较常用的字体有unicode和bitmap两种。

其中，Bitmap文件是直接定义字符字形的图像文件。在字体加载之前，GRUB2将2个或更多点字合在一起。TrueType或OpenType字体以*.ttf或*.otf为扩展名存储，这些字体用于屏幕上显示更清晰的文字。

fonts/目录示例：

以下是一个简短的fonts/目录示例：

10.pf2
lucida_mono_ bold_18.pf2
unicode.pf2

以上示例文件中：

• 10.pf2是一个11像素大小的字体；
• lucida_mono_bold18.pf2是粗体Lucida字族18点字体；
• unicode.pf2是支持Unicode字符集的字体（两倍宽和高的14点字）。

grub.cfg.example和grub.conf.example

这两个文件是示范文件，其目的是为GRUB菜单文件的编写提供便利。

grub.cfg.example和grub.conf.example示例：

以下是一个简短的grub.cfg.example示例：

# This is a sample config file that contains examples of how to use
# grub2's functionality beyond just the booting of an OS.

# This file is sourced by /etc/grub.d/10_linux, /etc/grub.d/10_lupin
# and /etc/grub.d/40_custom. These files will each "source" the script
# configuration contained herein.

# You can also add your own entries to the Grub menu by using the custom
# file, /etc/grub.d/40_custom. Entries that you add can be placed under
# the following stub comment:
# ### BEGIN /etc/grub.d/40_custom ###
# and follow these guidlines:
#    - Entries may be static, such as a kernel image or a system
#      utility. The kernel must be uncompressed, and if it is a bzImage,
#      It must be extracted from the archive
#    - Entries may load an arbitrary file. Load the file as normal.
#    - Entries may execute a command when selected.
#    - Some entries may require modification above and beyond the
#      guidelines. See the grub2 info manual for capture more about this.
#    - Entries are numbered from 0, and do not have to be in sequential
#      order.

#    - Some examples to get you started:

以上示例文件中，说明了如何使用grub.cfg来增强GRUB2的功能，以及如何创建自定义菜单。

grub.conf.example也是类似的，说明文件基本相同，只是文件名有所不同。

总结

现在您已经了解了Linux /boot/grub/目录的分析攻略，了解了在该目录中存在哪些文件，以及这些文件的作用和示例。对于Linux管理员来说，熟悉这些文件的内容和作用是非常有必要的。

同时，值得注意的是，这个目录中的文件和内容有可能因Linux发行版的差异有所不同。但除非有明确的理由不建议修改任何配置文件。在有需要时，应该详细阅读文件注释，以免错误修改导致系统无法启动。