Linux 黑话解释:Linux 中的 GRUB 是什么?

如果你曾经使用过 Linux 桌面,你一定见过这个屏幕。这就是所谓的 GRUB 屏幕。是的,它的字母全部都是大写的。

Linux 黑话解释:Linux 中的 GRUB 是什么?

Remember this screen? This is GRUB

在 “Linux 黑话解释Linux Jargon Buster”系列的这一个章节中,我将告诉你 GRUB 是什么,以及它有什么用处。此外,我还会简要地介绍一下配置和定制的部分。

GRUB 是什么?

GRUB 是一个用于加载和管理系统启动的完整程序。它是 Linux 发行版中最常见的引导程序bootloader。引导程序是计算机启动时运行的第一个软件。它加载 操作系统的内核,然后再由内核初始化操作系统的其他部分(包括 Shell、显示管理器、桌面环境 等等)。

引导程序和引导管理器

我不想现在就把你搞糊涂,但是我认为这个话题是不可避免的。引导程序boot loader和引导管理器boot manager之间有着一条模糊的界限。

你已经知道了引导程序是什么。它会首先启动,然后将内核加载到内存中并执行它。引导管理器则允许你在不同的操作系统之间进行选择(如果你的电脑上不止一个操作系统的话)。引导管理器并不会直接加载系统。

随着 Linux 内核 3.3 版本的推出,Linux 内核包括了一个内置的 EFI 引导程序。事实上,任何一个支持 EFI 的系统都包括一个 EFI 引导程序。在支持 EFI 的系统中,固件会读取 EFI 系统分区EFI System Partition(ESP)中的 EFI 文件,从而获得启动信息。

这里插入一张图片,图中显示了带有 ESP 分区的分区表:

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GRUB 既是一个引导程序,也是一个引导管理器。一会儿我再来谈 GRUB。让我们先看看其他类似 GRUB 的程序。

小知识:GRUB 是 GRand Unified Bootloader(大一统引导程序) 的首字母缩写。

GRUB 屏幕上的那些行是什么意思?

你会在 GRUB 屏幕上看到几行字。这些行对于不同的设置、不同的发行版会有所不同。

通常情况下,第一行是你的 Linux 发行版。如果你看到类似高级选项的东西,你可以进入其中,找到一些以 “linux-generic-x-y-z” 等开头的行。

当你的 Linux 发行版更新内核版本时,它至少会保留一个旧版本。你可以选择启动到旧的 Linux 内核,以防你的系统遇到新更新的 Linux 内核的任何问题。

在基于 Ubuntu 的发行版中,你也可以看到一个恢复选项。

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在高级选项下,通常有一个旧的内核版本和恢复选项

在最后,你可能会看到一个条目,如系统设置或 UEFI 设置,以访问系统的 BIOS 设置。

还有哪些类似 GRUB 的引导管理器?

GRUB 是 Linux 中最流行的引导管理器。但它并不是唯一的一个。有一个高度可定制的引导管理器,名字叫做 rEFInd 引导管理器,它同样受到了一些 Linux 用户的喜爱。

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定制化的 rEFInd 引导管理器屏幕 | 图片来源:kofler.info/pop_os

还有一个基于文本的引导管理器,名字叫做 systemd-boot。你可以猜到这是专为基于 systemd 的 Linux 发行版准备的。有一些发行版正在使用 systemd-boot,比如 Pop OS。

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Pop OS 中的 systemd-boot | 图片来源:kofler.info/pop_os

访问或编辑 GRUB

通常你看到的 GRUB 屏幕是它的菜单界面。如果你安装了一个以上的操作系统,它会允许你在其中选择一个来启动。如果你的 Linux 发行版安装了不止一个内核,你也可以选择加载不同的内核。

根据不同的 Linux 发行版的配置,你的 GRUB 菜单上可能会有一些其他选项。

你可以在 GRUB 菜单界面按 e 键来编辑菜单项。这样你就可以在内核加载前修改它的参数。例如,在某些情况下,禁用内核提供的图形驱动可以帮助你解决 Linux 系统在启动时卡住的问题。

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你也可以在 GRUB 菜单界面上按 c 键来进入 GRUB 的命令行菜单。

GRUB 配置文件

你在菜单界面里对 GRUB 所做的任何改变都是暂时的。如果你想对 GRUB 做一些永久性的改变,比如改变默认的超时时间,你可以在 Linux 系统启动后修改 GRUB 配置文件。

默认的 GRUB 配置文件是 /etc/default/grub。还有一个 /etc/default/grub.d 目录,里面也存放一些配置。你可以直接编辑 /etc/default/grub 文件,但是我还是建议通过在这个目录中添加配置文件(.cfg 文件)进行额外的修改。

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默认的 GRUB 配置文件

你必须 更新 GRUB 才能使这些修改生效。

使用 GRUB 定制器来定制 GRUB

如果你不太习惯 在终端里使用文本编辑器编辑文件,你可以 使用一个叫做 GRUB 定制器的图形工具。

它允许你改变启动顺序、默认超时时间等等。你还可以用它来把 GRUB 的背景设置成一张自定义的墙纸。

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GRUB 定制器可以在 Ubuntu 20.04 中从 Universe 仓库安装,在 Ubuntu 18.04 中 通过 PPA 安装。它可以 通过 AUR 在基于 Arch Linux 的发行版中使用。

总结

至此,本文几乎涉及到了所有与 GRUB 相关的简单内容。至于 EFI、引导加载和 GRUB 本身,它们都是详细而复杂的话题,因此不在本文的讨论范围之内。这篇文章旨在给你一个关于 GRUB 引导程序的总体概述。

或许我以后会写一篇关于 GRUB 的详细指南,解释它底层的一些细节。目前,如果你想了解更多关于 GRUB 的信息,你可以在你的 Linux 终端里使用 info grub 命令访问到 GRUB 文档。

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你可以在终端中访问 GRUB 手册

我希望你现在对什么是 GRUB 有了一点点的了解。这里有一个 GIF 动图供你一乐。

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什么是 GRUB? UEFI 再也伤害不到我了 :)

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