grub2

我在一臺主機上前後安裝了3各操做系統，Windows 7，以及32位和64位的ubuntu 14.04。安裝完64位ubuntu以後發現啓動菜單變得很亂，因而進入Windows用一個叫EasyBCD的工具修改啓動菜單。結果致使整個MBR裏面沒有啓動項，重啓以後任何系統都進不了了。

個人解決方法是用以前製做的ubuntu系統的USB啓動盤進入ubuntu試用系統，以便安裝grub2 boot loader。grub boot loader的文檔請參考官方資料

安裝grub2

首先查看各物理硬盤及其分區：

Shell

ubuntu@ubuntu:~$ sudo fdisk -l

Shell掛載要安裝grub2的分區：

ubuntu@ubuntu:~$ sudo mount /dev/sda6 /mnt
# /dev/sda6是我安裝32位ubuntu的分區，前面fdisk命令的輸出結果中能夠看到這個分區的信息

Shell安裝grub菜單

ubuntu@ubuntu:~$ sudo grub-install --boot-dir=/mnt /dev/sda
# --boot-dir設置爲/mnt/boot，是說將將grub相關的信息如鏡像文件存放在這個路徑的grub子目錄下。效果至關於登陸32位ubuntu系統，而後執行`sudo grub-install /dev/sda`
# /dev/sda 指定將grub安裝在這個物理硬盤上

接下來我直接重啓進入grub boot loader。不過我看到的grub是命令行方式的。接下類能夠經過命令來進入安裝在硬盤上的各系統：

啓動系統

1. 進入32位ubuntu系統

   grub> ls -l
   # 這裏會列出各硬盤和分區
   grub> set root=(hd0,msdos6)
   # 輸入到hd的時候按tab鍵，會列出鏈接的全部硬盤，我列出了hd0和hd1分別是一塊硬盤和一個u盤
   # 輸入到逗號（，）的時候按tab鍵，會列出硬盤上的全部分區，輸出結果和前面的`ls -l`命令一致。網上不少資料這裏都是直接用數字表示各分區，但我這邊列出的是msdos加數字的形式。msdos6是我安裝32位ubuntu系統的分區。
   grub> linux /boot/vmlinuz-3.13.0-40-generic root=/dev/sda6
   # 輸入/boot/vmlinuz以後按tab鍵，會列出幾個版本的文件好比vmlinuz-3.13.0-32-generic，vmlinuz-3.13.0-40-generic。我也不知道有什麼區別，選了一個版本號最大的。
   # root=/dev/sda6沒有tab鍵自動補全，我是根據32位ubuntu系統在第6分區來填寫的
   grub> initrd /boot/initrd.img-3.13.0-40-generic 
   # 跟前面linux命令相似這裏的initrd.img也會有幾個版本，我選擇了與前面一致的版本
   grub> boot
   # 執行這條命令開始啓動操做系統

   64 ubuntu

2. grub> ls -l
   # 這裏會列出各硬盤和分區
   grub> set root=(hd0,msdos6)
   # 輸入到hd的時候按tab鍵，會列出鏈接的全部硬盤，我列出了hd0和hd1分別是一塊硬盤和一個u盤
   # 輸入到逗號（，）的時候按tab鍵，會列出硬盤上的全部分區，輸出結果和前面的`ls -l`命令一致。網上不少資料這裏都是直接用數字表示各分區，但我這邊列出的是msdos加數字的形式。msdos6是我安裝32位ubuntu系統的分區。
   grub> linux /boot/vmlinuz-3.13.0-40-generic root=/dev/sda7
   # 輸入/boot/vmlinuz以後按tab鍵，會列出幾個版本的文件好比vmlinuz-3.13.0-32-generic，vmlinuz-3.13.0-40-generic。我也不知道有什麼區別，選了一個版本號最大的。
   # root=/dev/sda6沒有tab鍵自動補全，我是根據32位ubuntu系統在第6分區來填寫的
   grub> initrd /boot/initrd.img-3.13.0-40-generic 
   # 跟前面linux命令相似這裏的initrd.img也會有幾個版本，我選擇了與前面一致的版本
   grub> boot
   # 執行這條命令開始啓動操做系統

   安裝在sda7分區上的64位ubuntu系統也能夠經過相似的方式啓動
3. 進入windows 7系統

   grub> set root=(hd0,msdos1)
   # 個人硬盤的第一分區在windows系統裏面顯示的是「系統保留」，大小爲100M，安裝windows系統的分區是msdos2。注意這裏指定的是「系統保留」分區，而不是安裝windows的分區
   grub> chainloader +1
   grub> boot

   
    

==============關於BIOS、 boot loader、MBR的知識碎片，待整理=================

PC開啓的時候，先會運行BIOS。BIOS能夠根據優先級啓動各類設備（U盤，硬盤，光驅）中的一個，優先級能夠在BIOS（開機的時候按DEL或者F12鍵進入）中進行設置。BIOS啓動某一個設備的時候，執行該設備MBR（Master Boot Record）裏面的boot loader。

MBR是一個512字節的block，位於存儲設備的第一個sector，MBR中存儲了分區表和boot code（boot loader）。MBR以後，纔是該設備的各分區。在MBR的512字節中，boot code佔了446字節，4個主分區記錄各佔16字節，還有兩個字節是MBR signature。

boot loader的做用是選擇並加載操做系統內核，而後將控制權交給操做系統。每一個操做系統都會帶一個能夠加載該系統的boot loader，有些boot loader能夠啓動多種操做系統。

Window系統中，XP及更早的版本使用NTLDR boot loader，Windows Vista及以後的系統使用BOOTMGR。linux系統有更多支持的boot loader，包括ISOLINUX，LILO，GRUB。

前面說過，MBR中只有4個主分區記錄，這就是爲何存儲設備（好比硬盤）分區的時候只能有4個主分區的緣由。若是分區的時候，建立3個主分區和一個擴展分區（extended partition， logitical partition），那麼MBR中的最後一個主分區記錄其實是一個分區表（擴展分區表）。擴展分區表存儲各邏輯分區（logical volumes）的信息。

一個存儲設備除了有MBR以外，每一個分區（主分區或者邏輯分區）都有本身的boot sector，叫作volumne boot record（VBR）。因爲MBR中的boot loader可能不知道如何加載一個操做系統的內核，所以它須要經過VRB中的boot loader來加載這個操做系統，好比GRUB不懂如何（直接）加載Windows系統，就得先加載Windows自身的boot loader（好比BOOTMGR），而後由BOOTMGR負責加載Windows系統。這個過程就是所謂的chain-loader。

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

Windows的boot loader只能加載主分區的Windows操做系統，所以Windows必須得安裝在主分區，不然windows boot loader沒法啓動Windows；GRUB能夠加載主分區和邏輯分區的多種操做系統，包括直接加載linux系統，經過chain-loader加載Windows系統。接下來咱們重點說一下GRUB2。

不少linux系統自己集成（安裝）了GRUB2，這裏說安裝是指在操做系統中安裝了相關的軟件包，但操做系統安裝過程當中通常容許你選擇是否須要將GRUB寫入到MBR中。系統中安裝的軟件包提供了一系列命令行工具，用於檢測硬盤中的各操做系統，生成啓動菜單，更新MBR中的boot loader，更新VBR中的boot loader。這些命令會用到的一些相關文件包括：

1. /etc/default/grub，這個文件設置一些變量的值。
   GRUB_TIMEOUT：等待這麼多秒以後自動加載默認系統，我在Ubuntu 14.04 LTS系統的GRUB中配置這個值爲0（直接加載默認操做系統），發現生成的grub.cfg中有那麼一項檢查，若是TIMEOUT爲0就改爲10。因此可能要使GRUB直接加載默認操做系統出了改這個值以外還須要作其餘設置。
2. /etc/grub.d，這個文件夾包含一些腳本和模塊

如下是一些GRUB命令的說明：

1. sudo update-grub，或 sudo mk-config
   根據前述的/etc/default/grub文件中的變量設置，生成grub.cfg文件。update-grub命令等同於mk-config -o /boot/grub/grub.cfg，也就是說將生成的文件直接存放在/boot/grub文件夾中，下次啓動的時候就能看到效果。
2. sudo grub-install /dev/sda
   這條命令將grub boot loader安裝到MBR中，當前MBR中的boot loader會被替換。安裝過程當中會建立/boot/grub文件夾（若是以前沒有安裝過的話）。若是/boot/grub文件夾下沒有grub.cfg文件，重啓進入的GRUB2是命令模式的，須要經過輸入命令來啓動各系統。所以，正常流程是先運行grub-install安裝GRUB到MBR中，而後運行udpate-grub生成grub.cfg文件，這個grub.cfg包含當前磁盤中存在的各操做系統，而且會生成一個菜單供選擇。

以上說的是GRUB2，前面說過，GRUB2可以可以加載包括邏輯分區在內的任意分區裏的操做系統。不過它chain-loader加載Windows系統的時候可能會出現橙色屏幕的狀況。

另外一種選擇是在MBR中經過EasyBCD寫入Windows boot loader。EasyBCD操做界面以下：

1. 「View Settings」或者」Edit Boot Menu」裏面可以看到當前的啓動菜單設置。
2. 「Add New Entry」能夠將某個系統添加到啓動菜單中，在Linux/BSD tab中，Drive選項能夠選擇該系統在哪一個分區，注意這裏能夠選擇邏輯分區。前面說過Windows boot loader只能加載主分區裏面的操做系統，不懂EasyBCD是怎麼實現加載邏輯分區的，不過有一點能夠確定，就是經過EasyBCD加載linux操做系統的時候，也是使用chain-loader。
3. 「Edit Boot Menu」能調整各系統在菜單中的順序，設置默認操做系統，等待時間等等。

在個人Windows 7系統中，EasyBCD的boot loader會安裝在硬盤第一個分區（100M的系統保留分區，應該是安裝Windows 7的時候建立的），」Add New Entry」及」Edit Boot Menu」裏面所作的改動直接生效（固然，」Edit Boot Menu」裏面還得點擊」Save Settings」按鈕）。若是MBR中是Windows boot loader，那麼直接在第一個啓動菜單就能看到；若是MBR中是其餘boot loader（好比GRUB2），那麼選擇啓動Windows以後，chain-loader會加載EasyBCD在100M系統保留分區的啓動boot loader。

若是也須要將boot loader寫入到MBR中，只需在」BCD Deployment」中，選擇」Install the Windows Vista/7 bootloader to the MBR」並點擊」Write MBR」。這一步驟只須要作一次，之後Add New Entry，Edit Boot Menu的修改直接生效。若是使用EasyBCD以前MBR中原本就是Windows bootloader，連這一步驟都不須要作了。

針對EasyBCD，個人理解是，不管是MBR仍是VBR（100M系統保留分區）中的boot loader，都只是boot loader的一小部分，剩下的boot loader代碼以及配置就是EasyBCD中」Add New Entry」及」Edit Boot Menu」修改的部分。