Что такое начальный загрузчик
Что такое Grub
Если вы когда-либо использовали систему Linux, то вы должны были видеть экран загрузчика. Это называется экран GRUB. Да, это пишется заглавными буквами.
В этой небольшой статье о Linux мы расскажем вам, что такое GRUB и для чего он используется. Также вкратце затронем настройку и модификацию внешнего вида загрузчика.
Что такое GRUB?
Загрузчик или менеджер загрузки
Я не хочу запутать вас на этом этапе, но эта тема нуждается в разъяснении перед тем, как мы продолжим. Разница между менеджером загрузки и загрузчиком весьма размыта.
Ядро Linux версии 3.3 включает в себя встроенный загрузчик EFI. Фактически, любая операционная система, способная работать с EFI включает в себя загрузчик EFI. В системах с поддержкой EFI системная прошивка считывает системный раздел EFI (ESP) для обнаружения файлов EFI на загрузочном разделе.
2. Какие существуют загрузчики, похожие на GRUB?
Персонализированный экран менеджера загрузки rEFInd
systemd-boot в Pop OS
Про другие загрузчики читайте в статье Лучшие загрузчики для Linux.
3. Доступ к опциям и настройкам GRUB
В зависимости от настроек, у вас могут быть другие опции в меню GRUB. Вы можете редактировать меню GRUB. нажав кнопку Е. Таким способом вы можете менять параметры ядра перед его загрузкой. Например, в некоторых случаях отключение драйвера графики поможет загрузить зависшую при старте систему.
Вы также можете войти в командную строку GRUB используя кнопку C в меню GRUB.
4. Файл настроек GRUB
Стандартный файл настроек GRUB находится в /etc/default/grub. Также есть папка /etc/default/grub.d. Вы можете редактировать файл /etc/default/grub напрямую, однако рекомендуется сохранять дополнительные изменения в вышеуказанной папке.
Стандартный файл настроек GRUB
Вы должны обновить GRUB для того, чтобы ваши изменения стали действовать. Фактически, когда бы вы ни установили дополнительный дистрибутив Linux на ваш компьютер, он попытаться переписать существующие настройки GRUB своими. Подробнее о настройках Grub читайте здесь.
5. GRUB customizer для лёгкой настройки GRUB
GRUB Customizer может быть установлен в Ubuntu 20.04 из репозитория Universe и через PPA в Ubuntu 18.04. Он также доступен через AUR в дистрибутивах, основанных на Arch Linux. Подробнее про использование Grub Customizer рассказано в этой статье.
Заключение
Надеюсь, что вы немного лучше понимаете теперь, что такое GRUB. Возможно вы хотите рассказать ещё что-то о Grub? Пишите в комментариях!
Загрузчик: определение, характеристики, типы и принцип работы на ПК
Чтобы иметь возможность выполнять заказы и заявки, ЦП ПК всегда использует Оперативная память память, поскольку именно там хранятся информация и вычисления, которые процессор должен постоянно использовать для выполнения своих задач.
Что такое загрузчик?
Загрузочный носитель получает информацию о том, где находится загрузчик, через микропрограмму компьютера, такую как, например, BIOS, и именно по этой причине в BIOS мы можем настраивать загрузочные устройства.
Выбирая последовательность загрузки в BIOS, мы буквально сообщаем компьютеру, где искать загрузчик, поскольку без него компьютер не сможет загрузиться и запустить операционную систему.
Как работает загрузчик на ПК
При обнаружении носителя с загрузчиком он загружается автоматически, но если список устройств, настроенных в BIOS, заканчивается и ни одно не найдено, система отобразит сообщение об ошибке и не загрузится. Загрузчик, как вы поймете после прочтения этого документа, необходим для работы компьютера.
Где именно хранится?
Первый вариант является наиболее распространенным, поскольку он тесно связан с принципом работы MBR, которая не только содержит необходимую ссылку для прошивки, чтобы найти загрузчик, но также содержит само загрузочное программное обеспечение, которое позволяет операционной системе Загружать».
Во втором варианте, менее используемом, поскольку он требует, чтобы пользователь специально настроил его таким образом по какой-либо причине (хотя это также выглядит так на OEM-ПК от производителей), операционная система использует определенный раздел в качестве места хранения для загрузчик, созданный на накопителе.
В качестве дополнительной информации вы должны знать, что загрузчики также могут быть разделены на несколько уровней в конфигурации, называемой многоступенчатый и что он может охватывать до трех разных уровней, выполняемых один за другим. Это используется, когда загрузчик слишком велик, чтобы поместиться на нулевой дорожке диска.
Его обязанности?
Какие есть загрузчики?
До сих пор мы рассказали вам, что такое загрузчик, каковы его функции и для чего он нужен, но вы также должны знать, что существуют разные загрузчики в зависимости от использования и операционной системы. Мы собрали наиболее важные из них в следующей таблице:
В этом руководстве рассматривается предыдущая версия GRUB. Если вы ищете руководство по GRUB 2, последующей версии популярного начального загрузчика, пожалуйста, взгляните на эту статью.
Цель данной статьи предоставить вам основные сведения о начальном загрузчике GRUB. Если вы читали мои другие статьи о Linux, то вы хорошо знакомы с разбиением на разделы и условными обозначениями Linux, а также с командной строкой. Логично сделать следующий шаг для дальнейшего углубления этих знаний. Понимание того как работает GRUB и, что означают записи в загрузочном меню, поможет вам понять как работает операционная система, как исправить возникающие ошибки, как восстановить или модифицировать меню загрузчика GRUB в соответствии с вашими нуждами и как установить несколько операционных систем с разными рабочими средами.
Ну, если вы готовы, читайте дальше.
Содержание
Все есть файл
Для того чтобы успешно овладеть секретами GRUB вы должны понять один из фундаментальных принципов *NIX-ориентированных операционных систем. Все есть файл. Даже жесткие диски и разделы рассматриваются как файлы. Это не магия. Если вы помните это, то рискованная задача изменения разделов жесткого диска покажется вам ничем не отличающейся от манипуляции с файлами в файловом менеджере (или командной строке).
Теперь, когда мы знаем это, мы можем перейти к подробному изучению технических деталей.
Введение
GNU GRUB это загрузчик (то есть начальный или первичный загрузчик) способный загружать различные свободно распространяемые и проприетарные операционные системы. GRUB будет хорошо работать с Linux, DOS, Windows или BSD. Аббревиатура GRUB расшифровывается, как GR and U nified B ootloader (Главный унифицированный загрузчик).
Что такое LILO?
Подводя итог изложенному выше, отметим, что GRUB выглядит победителем. Итак, позвольте показать, что эта малютка может делать.
Как работает GRUB?
Когда компьютер загружается, BIOS передает управление первому загрузочному устройству, которое может быть жестким диском, дискетой, CD-ROM или другим устройством, распознаваемым BIOS. Для простоты будем считать, что это жесткий диск.
Первый сектор жесткого диска называется Master Boot Record (MBR) (Главная Загрузочная Запись). Длина этого сектора всего 512 байт. Он содержит небольшой фрагмент кода (446 байт), который называется основной загрузчик, и таблицу разделов (64 байта). Таблица разделов содержит описание первичных и дополнительных разделов жесткого диска.
По умолчанию, код MBR просматривается на активном разделе и если он найден, то загружается в память его загрузочный сектор и ему передается управление.
GRUB заменяет код MBR по умолчанию собственным кодом.
Стадия 2: переход к конфигурационному файлу, который содержит все компоненты пользовательского интерфейса и настройки, необходимые для работы GRUB. Стадия 2 может находиться в любом месте на диске. Если в результате работы Стадии 2 не найдена конфигурационная таблица, GRUB прекратит процесс загрузки и предоставит пользователю возможность выбрать вручную загрузочную конфигурацию из командной строки.
Структура Стадии позволяет GRUB иметь довольно большой объем (
20-30К). Поэтому GRUB достаточно сложный и хорошо конфигурируемый, по сравнению с большинством загрузчиков, которые более компактные и проще укладываются в ограничения для Таблицы Разделов.
Терминология GRUB
Этот раздел предназначен для того чтобы помочь вам освоиться с GRUB без соприкосновения с ним. В следующем разделе рассматриваются актуальные файлы и ручная конфигурация GRUB.
GRUB имеет собственные условные обозначения, которые немного отличаются от общепринятых условных обозначений применяемых в Linux.
Вот, пример типичного начала GRUB:
Отсюда следует, что в GRUB (меню) не различаются IDE и SCSI приводы или первичный и логический разделы. Задача определения какой жесткий диск или раздел должен быть загружен, определяется BIOS и на Стадии 1.
Как видите, условные обозначения очень простые.
Только этих входных данных недостаточно для загрузки операционной системы.
Также GRUB необходимо знать какой из образов операционной системы загружать. Эти параметры и специальные флаги (ключи) присваиваются каждому загрузочному устройству. Например, специальный флаг для Windows Safe Mode.
Здесь показан пример меню GRUB загружающего только Ubuntu.
Здесь показан пример меню GRUB для компьютера с тройной загрузочной конфигурацией (SUSE 10.2, Ubuntu 6.10 и Windows XP). Это реальный menu.lst на одной из моих действующих машин.
Первая строка ( default 0 ) означает, что будет загружена первая операционная система из списка. В нашем случае, это SUSE 10.2. Вторая строка ( timeout 8 ) сообщает сколько времени (в секундах) имеется у пользователя чтобы выбрать систему для загрузки до того как загрузится система по умолчанию. Просто, не правда ли?
GRUB меню может быть графическим. Все необходимое для отображения изящного пользовательского представления с цветным фоном и некоторыми дополнительными элементами, размещено на первом физическом диске, третьем разделе (hd0,2). Это первичный раздел, как вы успели заметить.
Это первая операционная система в меню.
Дополнительные ключи используются после указания ядра. Они определяют текущее размещение корневой директории (root), используемый графический режим и размещение раздела подкачки (swap). В этой статье не будут рассматриваться подробно расширенные конфигурации GRUB.
Замечания по разделам модулей ядра и корневому разделу: на старых компьютерах, BIOS которых не поддерживает доступ к более чем 1024 цилиндрам, вы должны были установить загрузочный раздел, содержащий модуль ядра и корневой раздел, в разных местах. Однако пользователи с компьютерами младше чем проблема Y2K (проблема 2000 года) могут не беспокоиться.
Другая вещь, на которую вы должны обратить внимание, это подробная загрузка Ubuntu. Ubuntu загружается с помощью загрузчика OpenSUSE. Это свойство называется совместимая мультизагрузка (Multi-boot Compliance). OpenSUSE распознает Ubuntu и может правильно вызвать ее модули (включая специальные ключи) и cмонтировать разделы. Однако большинство операционных систем лишь частично совместимы с данным свойством (Multi-boot Compliance).
Позже я покажу вам как по разному может быть выполнен вход в Ubuntu с одинаковыми результатами.
Вернемся к Ubuntu. Вы, помните я говорил, что мы сможем загрузить Ubuntu другим способом? В самом деле, мы можем просто воспользоваться chainloaded, точно также как и для Windows.
Это будет работать также хорошо.
Следующий пункт в меню позволяет вам загрузить SUSE в защищенном (failsafe) режиме (разновидность безопасного режима). Этот пункт не содержит очень ценной и полезной информации, поэтому пропустим его, без ущерба для наших знаний.
Позвольте привести несколько примеров.
Приведенный ниже действующий пример, который записан в Ubuntu menu.lst (конечно, закомментирован).
Второй пункт меню еще проще. Мы назвали его Linux, определили его раздел и загружаем его ядро. Этот случай очень интересный. Так как образ ядра и корневой раздел (root или /) находятся на разных разделах. Этот случай очень похож на случай со старыми компьютерами или компьютером с одним загрузочным разделом.
И наконец, совершенно безумные вещи:
Вы понимаете, что все просто! Когда вы набьете руку, все сомнения исчезнут.
Конфигурация GRUB
Тем не менее, вам необходимо знать где и что нужно делать, если что-то пойдет не так.
Установка GRUB
GRUB может быть установлен на различные устройства. Большинство людей будет интересовать процесс установки GRUB на жесткий диск. Однако, изучение других его настроек совсем не повредит. Конечно, вы можете перейти дальше.
Ранее мы не устанавливали GRUB, поэтому нам необходимо знать местонахождение требуемых файлов.
Если GRUB установлен, то его меню находится внутри корневого раздела:
Всегда, всегда делайте резервную копию этого файла перед любыми изменениями!
Так же GRUB файлы могут находиться внутри образа вашей операционной системы (как правило, CD):
Вы должны также знать основные команды Linux, относящиеся к жестким дискам и разделам. С этой целью, вы можете посмотреть мою статью «Самые полезные настройки и команды Linux».
Тем не менее здесь приводится ее краткая версия, для тех кого не радует чтение еще одной статьи.
Вы можете вывести на экран любую информацию о среде вашего ПК (персональный компьютер), используя терминал или текстовый редактор. Чтобы открыть файлы в текстовом редакторе необходимо указать в командной строке текстовый редактор, имя файла и путь к нему. Для открытия системных файлов необходимо иметь права суперпользователя (su или sudo для системных файлов).
Несколько полезных команд, которые могут быть полезны, если вы имеете дело с загрузкой, жесткими дисками и разделами.
Выводит на экран таблицу разделов:
Выводит на экран список монтированных разделов:
Сейчас мы знаем что нужно, и где это найти, для того чтобы установить GRUB.
GRUB на флоппи диске
Ниже приводится список команд, которые необходимо выполнить (они взяты из руководства):
Небольшое пояснение: if обозначает файл ввода, of обозначает файл вывода, /dev/fd0 ссылка на первый смонтированный дисковод флоппи дисков, bs заданный размер блока (в байтах), count инструкция, указывающая на количество блоков, которое должно быть скопировано, и seek указывает сколько блоков будет пропущено перед записью. Неудивительно что выбрана такая последовательность команд записи. В начале мы записали stage1 в первый сектор и скопировали stage2 во второй (пропустили первый сектор и затем записали).
Это все насчет установки GRUB на флоппи диск. Так как мы скопировали стадии из образа операционной системы, то у нас имеется вся необходимая информация для настройки. Конечно, вы всегда можете внести изменения вручную. Однако об этом в следующем разделе.
Установка GRUB по умолчанию
Для установки GRUB в MBR вам необходимо загрузиться с внешнего носителя (флоппи диск, live CD Linux). После загрузки, как только будет доступно приглашение на ввод команды GRUB (grub>), выполните следующие команды:
Найдите корневое устройство GRUB :
Допустим, что на компьютере имеются следующие операционные системы, которые установлены в различные разделы жесткого диска.
Эти системы имеют свой собственный GRUB, поэтому любая из них может быть использована в качестве GRUB устройства (так как каждая из них имеет свои собственные файлы GRUB).
Если вы хотите использовать SUSE GRUB, вам необходимо сделать корневым устройством GRUB (GRUB root device) первый раздел жесткого диска (hd0,1) :
Если вам известно размещение корневого раздела GRUB и необходимых файлов, то можете обойтись без команды find.
Если вы определили корневой раздел, вам необходимо записать информацию в MBR (Главную Загрузочную Запись):
И наконец, выйдите из GRUB консоли:
Вот вся последовательность команд, которую вам необходимо выполнить:
Вы можете установить GRUB на другой физический диск или раздел. В этом случае вам нужно будет осуществить последовательную загрузку (chainload), то есть необходимо передать управление от GRUB другому загрузчику, который выполнит загрузку системы вместо него.
Это все. Просто и быстро!
Установка GRUB с помощью grub-install
Этот метод считается менее безопасным (согласно руководству), так как осуществляет автоматическое преобразование дисков. Можете успокоиться, для полных новичков, которым нужна подробная помощь при установке, это, наверное, самый предпочтительный метод.
После того как вы установили GRUB, ваша операционная система будет загружаться. После загрузки операционной системы, вы можете опять экспериментировать с GRUB. Изменять вручную установки, например, добавлять и удалять конфигурационные данные, менять загрузчики в последовательной загрузке (chainloader), скрывать и отображать разделы.
Настройка GRUB вручную (после установки)
Вы можете переконфигурировать или переустановить GRUB в любой момент.
Резервное копирование!
Во-первых, до внесения изменений в конфигурационный файл GRUB, настоятельно рекомендуется сделать резервную копию существующего меню. Вы можете даже скопировать на другую машину или распечатать меню и хранить его в сейфе.
Для получения доступа к GRUB выполните следующую команду в Linux терминале:
Также вы можете получить доступ к командной строке GRUB во время загрузки. Когда меню GRUB загружается, нажмите кнопку C на клавиатуре.
Добавление новой операционной системы в меню GRUB
Примечание: Разделы GRUB меню названы комнатами (возможно это особенность данного экземпляра?).
Таким образом, нам необходимо добавить Sabayon в конфигурационный файл GRUB.
Если вы знаете, где Sabayon был установлен, то вам надо добавить его данные в menu.lst.
Это и есть вся магия GRUB. Как вы видите, она очень-очень простая. Но для людей, которые никогда не слышали о GRUB и видели только длинный список странных команд, может показаться устрашающей.
Теперь, когда мы знаем основы начальной загрузки и GRUB, самое время получить дополнительную информацию и разобрать наиболее типичные проблемы, которые могут возникнуть.
Типичные проблемы
Как восстановить GRUB после удаления?
Простой способ
Сложный способ
Все тоже самое, что и раньше!
Windows установлена не на первом жестком диске (Своппинг)
Вам необходимо сделать виртуальный своп между жесткими дисками. Таким образом:
После добавления этих двух строк, вы должны загрузить Windows (или DOS).
Несколько Windows операционных систем установлены на одном первом жестком диске (Скрыть/Показать)
С Windows опять могут возникнуть проблемы, если имеется несколько экземпляров размещенных на одном жестком диске, в особенности, если они установлены на первичных разделах. Раньше, когда вы использовали команду chainloader (последовательная загрузка), вы передавали управление начальному загрузчику Windows. Какому загрузчику операционной системы передать управление сейчас?
Проблема легко решается с помощью скрытия и отображения разделов. Если GRUB скроет раздел, то он будет невидим для Windows, что позволить избежать неопределенности. И наоборот, если вы сделаете видимым раздел, Windows обнаружит его и сможет с него загрузиться.
Приводимый здесь пример, взят из руководства, он демонстрирует этот момент.
Предположим, что мы имеем установленную Windows на первом и втором разделе жесткого диска. Вы хотите загрузить первый экземпляр Windows. Тогда вам необходимо выполнить следующую последовательность команд, которая сделает всю требуемую работу.
Вы изменили размер раздела; GRUB не работает
Это интересный случай. Он может случиться после использования программного обеспечения для работы с жесткими дисками (управление разделами жесткого диска, восстановление разделов из образов разделов, и т.д.), которое изменяет Таблицу Разделов. Обычно это случается, когда вы делаете такие изменения из Windows. Linux не будет информирована об этих изменениях, потому что Windows не обращает внимания ни на что, кроме имеющихся на этой машине продуктов Microsoft. Следовательно, GRUB не будет работать.
Скорее всего повреждена файловая система и ее необходимо восстановить для решения данной проблемы.
Загрузитесь с live CD и выполните следующие команды (предполагается что вы знаете, где размещены Linux-разделы).
Выполните проверку файловой системы:
Замените X и Y буквой жесткого диска и номером раздела, который вы хотите проверить (hda2, hdb3, и т.д.).
Теперь монтируйте корневую файловую систему на /mnt/sysimage и запустите grub :
Вы снова вернулись в знакомую среду.
В заключение, несколько каверзных вопросов, отвеченных в Ubuntu wiki :
Полезные инструменты
Это live CD, который специально предназначен для аварийного восстановления. Этот пакет инструментальных программных средств включает несколько очень важных утилит доступных пользователю Linux, например, GParted, QTParted, Partimage, Grub, Lilo, sfdisk, утилиты обеспечения безопасности, сетевые утилиты и много других.
Super Grub Disk предназначен для запуска с флоппи диска или CD, и применяется для восстановления системы. Самое важное, что он может восстановить первичный загрузчик, например, GRUB, LILO и даже загрузчик Windows.
Все, что вы хотели знать про загрузку Windows, загрузчики и восстановление загрузки ОС
В этой статье я не планирую подробно рассказывать обо всех типах загрузчиков, но хочу свести воедино всю необходимую информацию, которую нужно знать для создания загрузочных дисков, флэшек, а также для восстановления загрузчиков.
Принципы загрузки операционных систем
При включении компьютера управление процессором получает BIOS, и если он настроен на загрузку (boot) с винчестера, то он подгружает в оперативную память компьютера первый сектор диска (MBR) и передает управление ему. Если у вас несколько жестких дисков, то каждый из них содержит свою MBR. В этом случае можно или менять порядок загрузки дисков в BIOS, или же прописать все операционные системы с разных дисков в один PBR загрузчик, об этом ниже.
Сразу оговоримся, что если у BIOS у вас включен режим загрузки UEFI, то структура разделов диска у вас должна быть не MBR, а GPT. GPT имеет не только другую структуру разделов, но и другую структуру загрузочной области. Там в первый сектор записывается «заглушка» для BIOS (Protective MBR), которая служит для того, чтобы старый Legacy BIOS мог загрузиться с GPT диска в режиме совместимости, если ОС была установлена на GPT (часто в BIOS его называют CSM – Compatibility Support Module). Однако, вы никогда не сможете загрузить ОС с MBR диска, если в BIOS выставлена загрузка в режиме UEFI.
При загрузке операционной системы, сначала считывается первый сектор с устройства загрузки, представляющий собой главную загрузочную запись (Master Boot Record — MBR). Стандартно, в качестве MBR выступает первый сектор загрузочного диска. MBR содержит список разделов, признак активного раздела (раздела, с которого будет выполняться загрузка ОС), некоторые служебные данные, а также программный код для считывания в память загрузочного сектора активного раздела (Partition Boot Record — PBR) и передачи ему управления.
Размер сектора на жестком диске — 512 байт. В секторе MBR хранятся данные, которые должны заканчиваться специальной сигнатурой. Этим словом называется специальная, строго установленная, последовательность из 2 байт с шестнадцатеричными значениями 55h AAh, которая записывается в последние 2 байта сектора и соответственно имеет смещение от начала сектора 1FEh. Если хотя бы один из двух последних байтов отличается по значению, считается, что первый сектор не является MBR и не содержит осмысленной информации. Если компьютер при старте, прочитав первый сектор, не обнаружит правильной сигнатуры, он не будет передавать управление располагающемуся там коду, даже если он правильный, а выдаст сообщение о том, что главная загрузочная запись не найдена.
Общая структура MBR может быть представлена следующей таблицей:
Смещение Длина Описание
000h 446 Код загрузчика
1BEh 64 Таблица разделов
1FEh 2 Сигнатура (55h AAh)
Длина указана в байтах.
Как видно, MBR может содержать информацию максимум о 4 разделах. Каждый 16-байтовый блок, содержащий информацию о разделах, в своем начале содержит признак активности раздела — т.е. признак того, что операционную систему следует загружать именно из этого раздела — может иметь значения 80h (раздел активен) и 00h (раздел не активен). Количество активных разделов должно быть не более одного.
Шестнадцатеричный однобайтовый код далее указывает на тип (ID) раздела. Например, 07h – раздел типа NTFS, 0Bh – FAT32, 17h – скрытый NTFS раздел, 27h – системный скрытый NTFS раздел для восстановления системы.
Типы MBR
Выше мы увидели, что в сектор MBR записывается код загрузчика. Что же это? Дело в том, что в MBR может быть записан как «стандартный» загрузчик, так и альтернативные загрузчики.
Существуют следующие распространенные типы MBR:
Конечно, с учетом многообразия ОС, существует масса других MBR, но они не так популярны.
Операционные системы дружат только с определёнными типа загрузчиков, однако это не значит, что их нельзя модифицировать для поддержки других ОС. Так, в Windows MBR можно добавить информацию о Linux разделе, но этого недостаточно, чтобы Linux стал грузиться. Для этого также потребуется редактировать и PBR. Однако линуксовый LDLINUX.SYS требует наличия своего микрокода в MBR, чтобы обращаться к нему в процессе загрузки, то есть если у вас загрузочная запись Windows NT MBR, а загрузчик GRUB, то такая схема работать не будет. Виндовсовые загрузчики могут обойтись без наличия соответствующего микрокода в MBR, поэтому они могут грузиться и через GRUB MBR.
Главное, что вам нужно понять, что MBR содержит микрокод, инструкции для процессора, а не файлы. PBR же указывает на загрузчик, который является файлом.
Разнообразие PBR
Мы с вами выяснили, что MBR передает управление на активный раздел с PBR. PBR (Partition Boot Record), так же называют volume boot record (VBR) – это микрокод в начальном секторе раздела диска (часто это сектор 63), который содержит информацию, какой же загрузчик искать.
Существуют следующие загрузчики:
Тип MBR — NT 5.x/6.x, 1 сектор
Тип MBR — Grub4DOS, 18 секторов
Тип MBR — LILO/GRUB и др. линуксовые (к-во секторов зависит от версии и количества файлов)
Как я сказал выше, загрузчик является не загрузочной областью, а бинарным файлом.
Например, типичные пример создания мультизагрузочной флэшки – Multiboot USB 2k10, создаваемые уважаемыми conty9 & korsak7. Мультизагрузочный диск системного администратора с возможностью загрузки c CD/DVD, флешки, USB-HDD и обычного HDD и состоящий из нескольких Windows PE-сборок, а также DOS версий продуктов компании Acronis – например Acronis True Image (выполнены на Linux-ядре). Именно из-за этого смешанного зоопарка систем и приходится использовать загрузчик Syslinux (хотя можно и Grub4DOS).
В своем арсенале вам необходимо обязательно иметь утилиту BootICE. Уникальная в своём роде утилита для изменения или бэкапа/восстановления MBR (Master Boot Record) или PBR (Partition Boot Record). С BOOTICE, вы можете легко изменять тип MBR/PBR. Поддерживается загрузочные записи: Grub4DOS, SysLinux, PLoP, MS NT52/60… Например, с помощью этой утилиты, вы можете установить Grub4DOS вашим MBR или PBR, установить NTLDR или BOOTMGR к вашему PBR, установить SYSLINUX на PBR, и так далее.
Редактирование и установка MBR
Редактирование и установка загрузчика
Установка MBR GRUB4DOS
Помимо работы с MBR и PBR, BootICE позволяет редактировать разделы диска, выполнять ручное разбиение и форматирование, модифицировать тип раздела, сохранять и восстанавливать из бэкапа таблицу разделов.
Работа с таблицей разделов в BootICE
Кратко о загрузчике Syslinux
Итак, Syslinux состоит из файла загрузчика и файла конфигурации меню syslinux.cfg. Файл меню может вызывать графическое меню через подгрузку файла vesamenu.c32.
Установка Syslinux под Windows на другой диск выполняется достаточно просто: используется файл «[bios/]win32/syslinux.exe» для 32-х битных систем и «[bios/]win64/syslinux64.exe» для 64-х битных систем.
syslinux.exe —install a: — установка на флоппи-диск
syslinux.exe —mbr —active —directory /boot/syslinux/ —install z: — установка на диск z:, например флешку, где
— в качестве разделителей должны быть использованы именно /, а не \
— в каталоге z:\boot\syslinux\ будет размещён файл-загрузчик «ldlinux.sys»
— и раздел z: помечен как активный
— для организации меню должен быть создан файл z:\boot\syslinux\syslinux.cfg
Установка загрузчика Syslinux
Через BootICE вы также можете установить загрузчик Syslinux, указав в опциях альернативное местоположение файлов ldlinux.sys и и файла меню syslinux.cfg.
Загрузчики Windows
Конечно, основное внимание мы уделим загрузчикам для Windows.
Загрузчик NTLDR использовался до появления операционной системы Windows Vista. В процессе начальной загрузки, программный код загрузочного сектора раздела (PBR — Partition Boot Sector) обеспечивал поиск, считывание в память и передачу управления файлу ntldr, который размещался в корневом разделе загрузочного диска. Конфигурирование загрузчика ntldr выполнялось с помощью простого текстового файла boot.ini, содержимое которого задавало список загружаемых операционных систем, их параметры загрузки, размещение системных файлов и т.п. В операционных системах Windows Vista /Server 2008 и более поздних, загрузчик ntldr не используется, и заменен диспетчером загрузки BOOTMGR. Соответственно, изменился и программный код загрузочного сектора раздела, обеспечивающий передачу управления файлу bootmgr. Новый диспетчер загрузки использует собственные данные конфигурации загрузки (Boot Configuration Data — BCD) и может выполнять, при определенных настройках, загрузку любых операционных систем семейства Windows. Загрузчик ntldr не поддерживает возможность загрузки Windows Vista и старше.
Также, хочу отметить, что все современные Windows PE любых версий также используют загрузчик bootmgr. Цепочка стадий загрузки MBR — PBR — BOOTMGR — это минимально необходимое условие для того, чтобы загрузка операционной системы могла начаться. Дальнейший же ее ход, определяется диспетчером загрузки BOOTMGR, который считывает данные конфигурации загрузки из файла \BOOT\BCD активного раздела и выполняет загрузку в соответствии с их содержимым.
Для Windows 7 он запускает файл \WINDOWS\system32\winload.exe
Загрузка WINDOWS\system32\winload.exe
Диспетчер загрузки bootmgr позволяет выполнить загрузку как с обычного системного диска, так и из загрузочных образов, виртуальных дисков, загрузку с использованием загрузчиков других операционных систем. Это позволяет использовать bootmgr для загрузки Windows PE. В соответствии с конфигурацией загрузки, диспетчер BOOTMGR может выполнить загрузку ядра Windows или, например, Linux, обеспечить выход из режима гибернации, загрузить диагностические программы, выполнить загрузку ядра с измененными параметрами и т.п.
Обычно файл bootmgr имеет атрибуты «скрытый» и «системный». По типу структуры, файл \Boot\BCD является кустом реестра и отображается в редакторе реестра Windows как раздел
Обычно именно конфигурация BCD становится наибольшим камнем преткновения.
Конфигурирование BOOTMGR и BCD
Для работы с загрузчиком Windows вам понадобятся системные утилиты:
Команда BCDEDIT применяется в операционных системах Windows Vista и старше для редактирования BCD. Подробную инструкцию по использованию этой утилиты можно найти здесь.
Однако, я вам крайне рекомендую использовать очень удобную программу EasyBCD для редактирования BCD. Например, с помощью нее вы легко можете добавить Linux раздел в меню загрузки. Вот статья о том, как добавить в BCD конфигурацию Windows 7 пункт загрузки Linux Ubuntu.
При запуске EasyBCD в окне View Settings можно посмотреть текущую конфигурацию BCD. На скриншоте видно, что в текущий момент на диске установлена одна Windows 7, GUID которой <9079c27c-fa49-11e5-8c8e-3417ebc2574d>и вручную добавленный пункт меню для запуска установки Windows из WIM файла:
BCD menu для загрузки Windows и установки из WIM файла
А вот BCD меню загрузочной флэшки, на которой присутствуют инсталляторы Windows 7 x86 и x64, а также две среды MSDaRT x86 + x64:
BCD меню загрузочной флэшки, overview
BCD menu — установка Windows из WIM файла x86 и x64
Запуск среды восстановления Windows RE с загрузочной флэшки
Утилита BOOTSECT.EXE позволяет изменить программный код загрузчика Windows для переключения между двумя вариантами диспетчера загрузки — BOOTMGR или NTLDR – или восстановить поврежденный загрузчик!
Команда bootsect /nt60 E: /mbr /force – создает на диске E: (например, флэшке) записи MBR и PBR и устанавливает загрузчик bootmgr.
Ну и третья, крайне важная утилита — BootRec входит в состав средств среды восстановления Windows (Windows Recovery Environment) и применяется для восстановления загрузки операционной системы. Найди ее вы можете, загрузившись с установочного диска Windows и выбрав вместо установки опцию «Восстановление системы». Появится окно MSDaRT, откуда можно запустить командную строку и набрать там BootRec.exe. MSDaRT также можно скачать отдельно (это бесплатный продукт Microsoft) и сделать загрузочную флэшку/диск с ним.
Команда Bootrec /FixMbr – записывает основную загрузочную запись (MBR) системного раздела, совместимую с Windows. При этом существующая таблица разделов не перезаписывается.
Bootrec /FixBoot – записывает в системный раздел новый загрузочный сектор, совместимый с Windows.
bootrec /RebuildBCD – перестроить хранилище конфигурации загрузки на данном компьютере. Удобно использовать для изменения конфигурации BCD при добавлении нового диска с установленной Windows, или для внесения изменений в существующую конфигурацию загрузки новых или ранее не использовавшихся ОС.
Загрузчик GRUB4DOS
Это один из наиболее универсальных загрузчиков, способных загружать почти любую операционную систему с любого носителя. Пользователям Linux установка GRUB очевидна, для Windows все не так просто. GRUB имеет смысл использовать, например, одним из загрузчиков мультизагрузочной флэшки, ведь он поддерживает chainloader — передачу управления на другой загрузчик по цепочке. Таким образом, на флэшке можно установить GRUB MBR, который будет обращаться к загрузчику grldr, который в свою очередь через меню позволяет перенаправить запросы на bootmgr, например, для установки Windows.
Загрузчик состоит из следующих файлов:
Файл grldr.mbr нужен для установки GRUB в качестве MBR. Итак, GRUB можно установить руками под Windows или же воспользоваться различными утилитами.
Установка GRUB загрузчика под Windows
Представим, что у вас уже есть Windows с загрузчиком bootmgr. Вам необходимо будет добавить в BCD записи о новом загрузчике, чтобы не лишаться существующего. Порядок действий:
Вот и все, не так и сложно.
Сложнее отредактировать меню menu.lst. Вот список основных команд консоли GRUB (их можно исполнять как вручную из командной строки, так и из файла меню):
Приведу примеру рабочих кусков кода из файла меню:
title Alkid Live CD root (hd0,0) chainloader (hd0,0)/minint/setuplns.bin
Если вам совсем не хочется, существует программа GRUB4DOS Installer, и даже удобный русский инсталятор для нее, но этот вариант вам не позволит сделать комбинированный загрузчик. Он задаст вопрос, куда распаковать файлы и куда установить загрузчик, после чего сделает все сам: отформатирует, установить MBR, скопирует файлы. Но я лично против такой «автоматизации».
Также, для любителей конфигурировать загрузчик из-под Windows, существует утилитка WinGRUB, которая устанавливает GRUB без форматирования флэшки.
Если все-таки вам не хватило нервов и сил разобраться в написании меню, то есть программки, которые сделают меню загрузки и установят загрузчик за вас, вам нужно только выбрать ISO файлы дистрибутивов, которые надо добавить:
Для желающих создать подобные флэшки рекомендую также почитать профильные сайты: greenflash.su, flashboot.ru и usbtor.ru.
Выводы
Итак, чтобы была возможность загрузить ОС, необходимо, чтобы был установлен корректный загрузчик MBR, который заканчивается валидной сигнатурой, должна быть таблица разделов, и хотя бы один раздел должен быть помечен как активный. А в самом разделе, куда MBR передаст управление, должна быть валидная загрузочная запись, которая укажет, какой системный файл необходимо загрузить в память для начала загрузки самой ОС. Кроме того, должно быть загрузочное меню, которое укажет на местоположение загрузочных файлов ОС.