Установка и настройка загрузчика GRUB ОС Linux

Введение

Как правило, дополнительная настройка GRUB не требуется, все необходимые файлы устанавливаются на компьютер самостоятельно во время инсталляции ОС Linux. Нет необходимости заново устанавливать загрузчик, если, например, пользователю нужно провести конфигурацию, так как в этом случае следует только редактировать содержимое /boot/grub/ menu.lst.

Как произвести правильную установку и настройку — в статье ниже

Установка GRUB целесообразна в том случае, если его физически не существует на устройстве, иными словами, он может быть стёрт после инсталляции другой системы (чаще всего Windows). Иногда случается и такое, что копии загрузчика не функционируют должным образом или GRUB, по желанию владельца ПК, заменяется другим типовым загрузчиком. Какими бы ни были причины, установка GRUB, в любом случае, должна производиться исключительно с «живой» системы (Knoppix, например). Дело в том, что без функционирующего загрузчика, запустить на ПК дистрибутив Linux, который располагается на жёстком диске, попросту не выйдет. В статье рассмотрим способы установки и настройки загрузчика GRUB.

Загрузчик позволяет выбрать, какую запустить операционную систему

Что представляет собой загрузочный сектор?

Если владелец ПК уверен в своих силах и знаниях, ему будет достаточно прочесть лишь раздел, в котором пошагово расписан процесс установки загрузчика GRUB, однако тем юзерам, которые впервые сталкиваются с подобной проблемой, лучше предварительно узнать об особенностях BIOS и MS DOS.

Жёсткий диск разделён на несколько секторов, в первом из которых осуществляется основная запись диска (пользователи привыкли именовать её как MBR). Для этого требуется всего 512 байт, в которых «спрятана» небольшая программка. Следующий сектор занимает таблица разбиения диска, которая, по обычаю, состоит из четырёх главных разделов, объёмом 64 байта, и цифровой подписи (только 2 байта).

Особенности загрузочного сектора

Загрузочный сектор можно назвать основой основ, так как он находится в MBR и во всех остальных разделах. Как показывает практика, его заключают во все 16 секторов, на которые разделён любой жёсткий диск. Несмотря на тот факт, что в большинстве современных файловых систем, данные, которые включает загрузчик, располагаются не в первом секторе: система XFS, например, нуждается во всех работоспособных секторах диска. Поэтому, в случае, когда данные загрузчика стираются, файловая система полностью разрушается.

Включение устройства

В момент запуска компьютера, в первую очередь начинает запускаться непосредственно сам BIOS. В этот момент происходит считывание данных, хранящихся в MBR первого диска. Спустя несколько секунд, содержимое «идёт» к оперативной памяти, где происходит проверка на наличие в последних байтах шестнадцатеричных кодов 55 АА. Такая проверка заключается в необходимости идентифицировать носители для их последующей загрузки. Небольшая программка, хранящаяся в MBR, необходима при совпадении представленных кодов. Первая программа «цепляет» следующую, расположенную в загрузочном секторе активного раздела, чтобы впоследствии активировать её, и, как следствие, запустить ОС Windows.

В случае наличия не одного жёсткого диска, пользователь может настроить в BIOS порядок, согласно которому будет производиться запуск конкретных жёстких дисков в момент загрузки системы. Благодаря этой особенности, новые ПК имеют возможность загружать систему как с внешнего диска, так и с USB-накопителя. Естественно, изменив порядок загрузки в BIOS, юзер может загружать систему посредством CD и DVD-дисков.

С помощью BIOS вы можете отрегулировать порядок загрузки носителей

Чтобы в будущем не приходилось разбираться с загрузчиками и думать о том, каким образом должна осуществляться настройка GRUB, пользователь должен знать, как установить две операционные системы от разных производителей таким образом, чтобы они не конфликтовали между собой. Как показывает практика, разумнее всего установить изначально загрузчик системы Linux, чтобы впоследствии иметь возможность выбора относительно запускаемой системы.

Однако, если на устройстве стоит одна из последних версий ОС от компании Microsoft (позднее 9х/ME), то в загрузчике системы можно сделать так, чтобы он самостоятельно «беспокоился» о GRUB. Огромным преимуществом такой возможности является отсутствие необходимости лишний раз разбираться с особенностями MBR. Правда, далеко не каждый современный юзер сможет самостоятельно произвести такую манипуляцию, так как процесс этот достаточно сложный. Всё придётся делать вручную.

Среди прочих способов, настроить нормальную работоспособность двух систем, можно прибегнув к дополнительной установке GRUB. Загрузчик необходимо расположить непосредственно в загрузочном секторе главного раздела и впоследствии отметить его в качестве активного. Этот метод также исключает необходимость использовать MBR, однако он может сработать только с основными разделами и файловыми системами, не влияющими на загрузочный сектор раздела.

Для чего важно создать копию MBR?

После того, как будет принято решение совершить GRUB install, пользователю необходимо создать резервную копию MBR. Дело в том, что неправильно внесённые изменения «помогут положить» как Windows, так и Linux. В этом случае неизбежно понадобится система Knoppix или установочный DVD-диск для Windows, которые помогут отредактировать загрузочный сектор. Исправить свои действия можно будет в несколько раз быстрее, если в наличие будет резервная копия MBR. Для этого следует выполнить нижеприведённые команды:

root# dd if=/dev/sda of=/boot/bootsektor.scsi bs=1 count=446

Восстановление загрузочного сектора может быть осуществлено только посредством команды:

root# dd if=/boot/bootsektor.scsi of=/dev/sda bs=1 count=446

Однако, следует учесть, что посредством этих команд пользователю удастся изменить лишь 446 байт MBR.

Инсталляция в MBR жёсткого диска

GRUB install можно производить сразу же, как только будет создан соответствующий конфигурационный файл (задаётся посредством команды /boot/grub/menu.lst). В каталоге grub в обязательном порядке должны присутствовать такие файлы, как stage1, stage2 и *_stagel_5. В случае их отсутствия, в этот раздел следует записать файлы, содержащиеся в GRUB.

Дальнейшие манипуляции заключаются в запуске загрузчика GRUB и выполнении команды setup. Значения hdl,12 должны быть заменены на имя устройства GRUB раздела диска, содержащего /boot. Следует быть предусмотрительным, так как раздел /boot может располагаться не в системной папке, а в другой. Hd0 отвечает за область хранения загрузочного сектора основного жёсткого диска.

SUSE во время инсталляции пополняется файлом /etc/grub.conf., в котором содержатся команды, относящиеся непосредственно к GRUB install. Если что-то пошло не так, пользователь ПК может в любой момент процедуры заново запустить установку. Помочь в этом может команда grub root# grub grub> root (hd1,12)

grub> setup (hd0,6) (Установка в загрузочный сектор /dev/sda7) grub> quit

Прежде чем осуществить GRUB install, следует учесть одну особенность некоторых файловых систем, так как иногда загрузочные сектора раздела не могут быть использованы загрузчиком или иным типовым приложением. В частности, одной из таких систем является XFS — инсталлированный в её загрузочный сектор GRUB, попросту разрушит всю файловую систему.

Инсталляция на USB-накопитель

Благодаря современным технологиям, каждый желающий может загрузить операционную систему посредством USB-накопителя. Если GRUB install будет производиться непосредственно с внешнего носителя информации, а не с помощью Windows или Linux, пользователь должен проверить правильность распознавания накопителя материнской платой.

Прежде чем начать работу, следует отформатировать флешку одним из двух известных способов. Посредством первого метода она очистится как superfloppy, другим — как жёсткий диск. Выбирать вариант очистки следует исходя из особенностей BIOS.

Следующим шагом должна стать активизация поддержки USB-накопителя, для чего в BIOS предусмотрен отдельный параметр. При распознавании USB-накопителя как отдельного загрузочного диска, в BIOS будет изменён список, согласно которому GRUB поочерёдно списывает данные с носителей. В качестве первого диска станет USB-накопитель, остальные жёсткие диски станут доступны посредством hdl и hd2. Если возникнет необходимость, перед GRUB install можно изменить /boot/grub/devices.map.

Если всё сделать правильно, установка GRUB с внешнего носителя будет более чем успешной. GRUB распознаёт флеш-накопитель как hdn+1, где n является числом, соответствующим последнему внутреннему жёсткому диску. Последующая установка GRUB в MBR посредством внешнего накопителя информации нуждается в выполнении нижеприведённой команды:

grub> setup (hd2) (инсталляция в MBR флеш-накопителя) grub> quit

Дальнейшая перезагрузка ПК должна помочь GRUB появиться в MBR и запустить все имеющиеся системы, которые содержатся в menu.lst. В случае возникновения ошибок, следует зайти через меню загрузчика в интерактивный режим, нажимая кнопку С. Активация команды, состоящей из слова cat и нажатия на клавишу табуляции, помогает узнать пользователю о тех названиях, которые загрузчик присвоил всем жёстким дискам. С помощью клавиши Esc можно выйти назад в меню, а кнопка Е поможет изменить ранее написанные для загрузки команды и вновь их исполнить.

Если ОС Linux хранится на флеш-накопителе или внешнем жёстком диске, который можно подключить к компьютеру исключительно через USB-порт, пользователю следует учесть несколько важных проблем. Дело в том, что GRUB install может быть осуществлён не с первого раза, вероятнее всего, придётся несколько раз изменять настройки BIOS и обозначения приводов. Будет лучше, если все свойства, хранящиеся в файле menu.lst, будут настраиваться только вручную.

Кроме того, в файле Initrd следует хранить все важные USB-модули. При работе с Ubuntu в разделе /etc/fstab и строке kernel, расположенной в menu.lst, нужно указывать не сами названия устройств, так как после перезагрузки системы они могут быть изменены, а номера UUID. Пользователь может самостоятельно в menu.lst посредством uuid указать именно тот каталог, в который впоследствии будут помещены ядро и файл Initrd.

Заключение

Несмотря на кажущуюся сложность, произвести GRUB install может каждый. Содействие с новомодными материнскими платами предусматривает простую и беспроблемную работу любой операционной системы, в том числе и Linux, которая может быть инсталлирована непосредственно на самом USB-накопителе. Настроить правильно все параметры и создать все условия для бесперебойного существования двух различных систем нелегко, кроме свободного времени и знаний, пользователь должен обладать немалым опытом, которого нет у тех, кто только начинает знакомство со средой Linux.

Установка загрузчика Grub

Для инициализации ядра и запуска операционной системы Linux используется загрузчик. Это программа, которая запускается после завершения проверки оборудования BIOS, подготавливает оборудование к работе, задает нужные параметры ядра и позволяет выбрать операционную систему. Основная задача загрузчика дать пользователю выбрать операционную систему для загрузки.

Раньше для загрузки Linux использовалось несколько загрузчиков, это isolinux, lilo, grub. Но сейчас чаще всего применяется Grub или полное его название GRand Unified Bootloader. В этой статье будет рассмотрена установка загрузчика Grub через терминал. Также мы поговорим как установить grub на компьютер с UEFI, тоже вручную.

Немного теории

Как я уже сказал, основная задача загрузчика — предоставить возможность выбора операционной системы перед загрузкой. Не думайте, что в Windows загрузчик не используется, там он тоже есть и работает, подобно тому, как работает Grub.

Загрузчик может быть установлен в различные таблицы разделов диска. Сейчас самые используемые это GPT и MBR. Установка загрузчика Grub немного отличается для каждой из этих таблиц, учитывая их особенности. Подробнее об отличиях MBR vs GPT можно почитать в отдельной статье. Тут же я скажу, что GPT — более новая и функциональная таблица разделов, MBR — уже устаревшая, но до сих пор часто используемая.

В MBR вариантов немного, Grub записывается в область MBR на диске. Размер сектора MBR занимает первых 512 байт и этого вполне достаточно для того, чтобы установить туда загрузчик.

GPT предоставляет более широкие возможности. Во-первых, для совместимости в GPT эмулируется сектор MBR, и мы можем установить GRUB туда, но такой вариант очень ненадежный и не рекомендуемый. Во-вторых, теперь появилась возможность устанавливать Grub на раздел диска. Мы просто создаем раздел на диске размером 1 Мб и записываем туда то, что раньше записывалось в MBR, это делает установку загрузчика более надежной и защищенной от сбоев.

UEFI предоставляет совсем иной способ установки загрузчика. Тут его не нужно никуда записывать, загрузчик — это обычное приложение EFI, которое помещается на раздел EFI и уже там полностью успешно работает наряду с другими приложениями.

Для установки Grub будет использоваться команда grub-install, во всех случаях. Давайте кратко рассмотрим ее синтаксис и параметры. Синтаксис:

$ grub-install опции диск

Параметров здесь достаточно много, но нам будут нужны только некоторые:

• —compress — сжать файлы загрузчика;
• —install-modules=модули — установить только эти модули;
• —modules — записать эти модули в MBR;
• —boot-directory — использовать другой каталог для файлов Grub;
• —bootloader-id — имя загрузчика в меню EFI;
• —core-compress — сжимать образ, загружаемый в MBR;
• —efi-directory — использовать системный раздел EFI;
• —force — установить несмотря на ошибки;
• —recheck — удалить существующую карту устройств, помогает если возникают ошибки;
• —removable — установка grub на флешку (только EFI);

Основу разобрали. Теперь перейдем к установке. Дальше я буду предполагать, что все действия выполняются из системы, для которой нужно установить загрузчик или из chroot окружения этой системы.

Установка загрузчика Grub в MBR для BIOS

Начнем с самого просто и привычного. Данная инструкция как установить загрузчик Grub подойдет для любого дистрибутива, поскольку команды везде почти одинаковые. Здесь не нужно устанавливать никаких дополнительных пакетов или создавать разделов. Установка Grub на жесткий диск выполняется командой:

sudo grub-install /dev/sda

sudo grub2-install /dev/sda

Утилиты grub в разных дистрибутивах могут включать двойку, а могут и не включать. Здесь /dev/sda — ваш жесткий диск. Теперь генерируем конфигурационный файл, чтобы автоматически определились установленные операционные системы:

sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

Готово. По поводу двойки здесь такое же замечание. Если вы хотите установить Grub на флешку в MBR, то тут тоже нет проблем просто примонтируйте флешку и выполните такую команду:

sudo grub-install —root-directory=/mnt/USB/ /dev/sdb

Здесь /mnt/USB — папка, куда была смотирована ваша флешка, а /seb/sdb — сама флешка. Только здесь есть одна проблема, конфигурационный файл придется делать вручную.

Установка загрузчика Grub в GPT для BIOS

Во-первых, мы можем ничего не менять и установить Grub так, как описано в предыдущем способе. Но тогда он будет установлен в область совместимости с MBR, а это не надежно. Поэтому рекомендуется установить grub так, как описано ниже, на отдельный раздел.

Нужный нам раздел можно создать в установщике любого дистрибутива, если вы выполняете установку в графическом интерфейсе или с помощью gparted. Нам нужен раздел размером 1 Мегабайт без файловой системы и с меткой grub_bios:

Дальше примените изменения, нажмите на разделе правой кнопкой, выберите manage flags и добавьте флаг grub_bios:

Готово. Если у вас нет под рукой доступа к графическому интерфейсу, вы можете создать такой раздел через терминал. Утилита fdisk не поддерживает работу с gpt, поэтому будем использовать gfdisk. Сначала запустите утилиту:

sudo gdisk /dev/sda

Чтобы создать новый раздел нажмите n и выберите номер раздела:

Соглашаемся с начальным сектором, будет использован первый же свободный:

Выбираем конечный сектор раздела. По умолчанию будет использоваться максимальный. Нам нужен раздел размером 1 Мб. Размер одного сектора GPT — 512 байт, поэтому нам нужен раздел размеров 2048 секторов. Таким образом, конечный сектор будет 24000 с чем-то.

HEX Code — это тот код, который скажет системе, что этот раздел нужно использовать для Grub, нужно установить ef02:

Готово, осталось нажать w для записи изменений на диск:

Установка grub на жесткий диск дальше выполняется точно так же, как и в предыдущем способе:

sudo grub-install /dev/sda

Осталось создать конфигурационный файл grub:

sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

Теперь переходим к самому сложному, как установить grub efi.

Установка GRUB UEFI GPT

Установка Grub UEFI чем-то похожа на установку в GPT, тут у нас тоже будет отдельный раздел, только на этот раз не для загрузчика, а раздел EFI. Если у вас уже установлена Windows, то, скорее всего, он уже существует. Этот раздел обычно занимает 100 Мб, имеет файловую систему fat32 и флаг ESP. Вот так он будет выглядеть:

Если же такого раздела нет, мы можем его создать с помощью gparted. Для этого создаем раздел с такими параметрами:

Размер 100 Мегабайт, имя раздела ESP, файловая система fat32. Дальше примените изменения и установите для раздела флаг ESP:

То же самое вы можете сделать в Gdisk, только на этот раз нужно устанавливать HEX Code раздела ef00. После того как раздел был создан, подключаем его к нашей файловой системе:

sudo mkdir /boot/efi
$ sudo mount /dev/sda2 /boot/efi

Здесь /dev/sda2 — это наш EFI раздел. Далее необходимо установить нужные пакеты, если они еще не установлены. В Ubuntu это будет выглядеть вот так:

sudo apt install grub-efi efibootmgr

Дальше останется только установка grub efi. Система сама определит нужный раздел и скопирует туда все файлы:

Установка Grub efi на MBR все выглядит точно так же, только тут есть несколько ограничений. Раздел ESP нужно создавать только в начале диска. В режиме EFI тоже можно установить GRUB на флешку, и это не очень сложно. Для этого используется команда:

grub-install —boot-directory=/mnt/sdb2/boot —efi-directory=/mnt/sdb1 —target=x86_64-efi —removable

Рассмотрим опции: —boot-directory — задает папку с файлами загрузчика на флешке, —efi-directory — папка куда смонтирован раздел efi, —target — архитектура целевой системы и —removable говорит, что это установка на съемный носитель. С UEFI все. После перезагрузки и выбора в меню EFI пункта связанного с Grub, вы получите доступ к привычному меню grub и сможете выбрать нужный параметр.

Выводы

Теперь установка Grub не вызовет у вас проблем. Мы разобрали не только как установить Grub2 в MBR но и в EFI. Кроме того, всю приведенную здесь информацию вы можете использовать для восстановления Grub. Так вы будете лучше понимать что происходит во время восстановления. А настройку параметров и ручное создание конфигурационного файла мы рассмотрим в одной из следующих статей.