GRUB

GRUB (GRand Unified Bootloader) jest bootloaderem zdobywającym sporą popularność, ze względu na swoją elastyczność i duże możliwości. Jest tak rozbudowany, że musi trzymać część swoich danych na dysku twardym, z tego też względu obsługuje kilka systemów plików i może wykonywać proste operacje dyskowe. GRUB normalnie "widzi" pliki na dysku, a więc widzi własny plik konfiguracji, kernel i obraz initrd. Dzięki temu nie ma potrzeby robienia czegokolwiek po zmianie konfiguracji, wygenerowaniu initrd czy aktualizacji kernela. Jest za to czuły niekiedy na aktualizacje "samego siebie" i wymaga niekiedy ponownej instalacji do MBR-u/bootsectora, nie ma tu jednak żadnej jasnej reguły. GRUB na każdym etapie konfiguracji (w trybie interaktywnym) wspiera nas wbudowaną pomocą oraz dopełnianiem nazw plików, urządzeń i partycji.

Do największych zalet GRUB-a można zaliczyć możliwość zmiany konfiguracji startowej z poziomu działającego bootloadera. Kiedy uruchomiony zostanie bootloader wybieramy obraz a następnie wciskamy klawisz e. Wyświetlą nam się wiersze konfiguracji, możemy je modyfikować za pomocą wbudowanego prostego edytora tekstów. Po skończonej edycji wciskamy klawisz b, aby uruchomić system z wprowadzonymi zmianami.

Kolejną ważną jego cechą jest możliwość używania klawiatury USB, w przeciwieństwie do LILO, jedyną rzeczą jaką musimy zrobić w tym wypadku to włączyć obsługę klawiatury USB w BIOS-ie.

O initrd poczytamy w tym dokumencie.

Nazewnictwo urządzeń

Nie używamy nazw dysków opierających się na urządzeniach widniejących w /dev (np. /dev/hda). GRUB przy pomocy BIOS-u sprawdza istniejące dyski i numeruje je począwszy od zera. Dla przykładu, jeżeli posiadamy dwa dyski twarde (np. hda i hdc), pierwszy z nich zostanie oznaczony jako hd0, drugi jako hd1. Sytuacja z partycjami wygląda podobnie, również numerowane są od zera, natomiast pierwsza partycja logiczna będzie oznaczona numerem 4.

Obszar MBR oznaczany jako /dev/hda będzie widziany jako (hd0), partycja /dev/hda1 będzie rozpoznawana jako (hd0,0). Podane nawiasy nie są przypadkowe, jest to cecha składni poleceń GRUB-a.

Urządzenia masowe opisano szerzej w tym dokumencie.

Konfiguracja podstawowa

Konfiguracja polega na odpowiednim skonfigurowaniu pliku /boot/grub/menu.lst i instalacji bootloadera w MBR/bootsektorze dysku. W poniższych przykładach założyliśmy, że zarówno / (rootfs) jak i /boot leżą na tej samej partycji pierwszego dysku twardego. W przykładowej konfiguracji będzie to /dev/hda1. Poniżej przedstawiono przykładową konfigurację:

timeout 15 title pld root (hd0,0) kernel /boot/vmlinuz root=/dev/hda1 initrd /boot/initrd

Konfiguracja GRUB-a podzielona jest na sekcję główną i sekcje obrazów, sekcja główna są to ustawienia globalne, zaś konfiguracja obrazów to opcje dla każdego z obsługiwanych systemów operacyjnych. Powyżej mamy sekcję główną oraz sekcję obrazu oddzieloną pustym wierszem.

Opcja timeout w sekcji głównej to czas w sekundach oczekiwania na reakcję użytkownika.

Opcja title w sekcji obrazu to jego etykieta, root(hd0,0) to partycja na której GRUB będzie szukał swoich plików (w PLD GRUB trzyma swoje pliki w /boot/grub). Parametry kernel i initrd to ścieżki do plików kernela i initrd, w powyższym przykładzie będą szukane na urządzeniu (hd0,0) gdyż podane do nich ścieżki są względne. Parametr root= jest parametrem jądra wskazującym położenie głównego systemu plików, opisanym szerzej w tym dokumencie. Może mieć zarówno postać liczbową jak i postać nazwy urządzenia z katalogu /dev np. /dev/hda1.

Kiedy plik konfiguracji jest gotowy możemy przejść do instalacji GRUB-a.

Instalacja

Przejdźmy teraz do instalacji GRUB-a w MBR, rozpoczynamy od uruchomienia programu grub, mamy teraz do dyspozycji interaktywną powłokę, oferującą liczne polecenia, dopełnianie oraz pomoc. Rozpoczynamy od polecenia root z parametrem wskazującym miejsce gdzie znajdują się pliki GRUB-a, konieczne do jego instalacji.

grub> root (hd0,0) Filesystem type is xfs, partition type 0x83

Teraz uruchamiamy instalację bootloadera w MBR dysku, wydajemy polecenie setup z odpowiednim parametrem:

grub> setup (hd0) Checking if "/boot/grub/stage1" exists... yes Checking if "/boot/grub/stage2" exists... yes Checking if "/boot/grub/xfs_stage1_5" exists... yes Running "embed /boot/grub/xfs_stage1_5 (hd0)"... 18 sectors are embedded. succeeded Running "install /boot/grub/stage1 (hd0) (hd0)1+18 p (hd0,0)/boot/grub/stage2 /boot/grub/menu.lst"... succeeded Done.

Komunikaty wskazują poprawność operacji, więc pozostaje nam tylko wyjście z powłoki programu.

grub> quit

W ten oto sposób staliśmy się posiadaczami GRUB-a w naszym systemie, możemy teraz zrestartować maszynę.

Inne systemy operacyjne

Zakładam, że chcemy dodać system Microsoftu zainstalowany na partycji /dev/hda2, oto sekcja jaką musimy dopisać do /boot/grub/menu.lst:

title Windows rootnoverify (hd0,1) chainloader +1

Domyślnym obrazem wybranym przez bootloader jest ten pierwszy w kolejności w pliku konfiguracji. Możemy to ustawienie bardzo prosto modyfikować za pomocą opcji default wskazującej numer obrazu. Obrazy są numerowane wg. kolejności począwszy od 0 np.:

default 2

Omawianą opcję wstawiamy do sekcji głównej pliku konfiguracji.

Frame Buffer

Frame Buffer (bufor ramki) to mechanizm pozwalający m.in. na pracę konsoli w wyższych rozdzielczościach. Aby go włączyć, do parametrów jądra w konfiguracji linuksowego obrazu dodajemy parametr vga np. vga=0x303. Przykładowa konfiguracja obrazu będzie wyglądała następująco:

title pld root (hd0,0) kernel /boot/vmlinuz root=0301 vga=0x303 initrd /boot/initrd

Listę dostępnych trybów zamieszczono w tym dokumencie.

Graficzne menu

W pakiecie z GRUB-em dostępne są grafiki, co sugeruje możliwość wyświetlenia ich w menu, jednak GRUB w PLD domyślnie ich nie obsługuje. Aby włączyć taką możliwość musimy samemu zbudować pakiet z opcją --with splashimage.

Instalujemy zbudowany pakiet, a następnie do pliku konfiguracji, do sekcji głównej dodajemy opcję wskazującą bitmapę, która ma być wyświetlana np.:

splashimage=(hd0,0)/boot/grub/splash.xpm.gz

Aby napisy pozostały czytelne możemy ustalić ich kolor za pomocą opcji foreground i background np.:

foreground = ffffff background = 000000

Pierwsza z opcji wskazuje główny kolor liter, druga zaś określa kolor ich cienia, oba parametry przyjmują szesnastkowe wartości. Teraz restartujemy komputer, aby sprawdzić czy wszystko działa poprawnie.

Grafiki możemy tworzyć samemu, GRUB wymaga indeksowanej bitmapy o 14 kolorach i rozdzielczości 640x480, typu .xpm, plik musi być dodatkowo skompresowany programem Gzip.

Bezpieczeństwo bootloadera

Jak już zostało wspomniane, GRUB trzyma część swoich danych w systemie plików, co przy poważnym uszkodzeniu systemu plików może uniemożliwić start systemu. Rozwiązaniem tego problemu, może być umieszczenie gałęzi /boot na osobnej partycji, tak jak to było dawniej robione dla ominięcia ograniczeń starych wersji LILO. Więcej o podziale na partycje odnajdziemy w tym dokumencie.

Dla większego bezpieczeństwa partycję taką można montować w trybie tylko do odczytu, musimy jednak wtedy pamiętać o konieczności przemontowania jej do trybu rw, przed każdą aktualizacją jądra, lub bootloadera.

Uwagi

W przypadku nietypowych konfiguracji będziemy zmuszeni do podawania ścieżek bezwzględnych do plików. Podajemy je następująco: (hdX,Y)/katalog/plik np.: (hd0,0)/boot/vmlinuz
GRUB wymaga kompletnej listy urządzeń w katalogu /dev, stąd mogą pojawić się problemy przy próbie instalacji go z chroota opartego o udev. Należy w tym wypadku podmontować z głównego system katalog /dev z opcją -bind. Pliki urządzeń zostały dokładniej opisane w tym dokumencie.