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安装Linux与Windows双系统下的Grub引导管理器的步骤

2016-09-04 10:25:01 来源:www.45fan.com 【

安装Linux与Windows双系统下的Grub引导管理器的步骤

Linux与Windows双系统下的Grub引导管理器安装

——boot.ini与menu.lst的例解

大多数人日常工作所用的系统是Windows,如果想尝试或者转向Linux,那么进行Windows与Linux共存的双系统安装是个不错的主意。但双系统的安装较之单系统,在磁盘分区和引导管理器两个方面增加了复杂性,本文对双系统下引导管理器的安装来加以介绍。
笔者假定你已经有了一个可以正常运行的Win2k/XP系统,并且已经为Linux准备好了硬盘分区:Windows位于第一块硬盘的第一个分区,在 Linux下表示为hda1,在Grub下表示为(hd0,0),而Linux位于hdaX,用Grub表示为(hd0, X-1)。——Linux下的硬盘分区计数是从hda1开始的,而Grub的硬盘分区计数是从(hd0,0)开始的,所以hdaX就是(hd0,X- 1)。这里X如果在1-4之内,说明Linux分区是主分区,如果X大于4,说明Linux分区是逻辑分区,本文并不限定Linux必须位于主分区,它在 逻辑分区一样是可以引导的。
首先说明本文的思路,笔者推荐由Windows到Linux的引导序列,即首先引导Windows的ntloader,然后通过 ntloader加载Linux分区的Grub引导扇区,最后通过Grub引导Linux系统。本文涉及到的引导管理器包括ntloader和Grub, ntloader是Windows系统自带的,在安装Win2k/XP后就已经安装了,Windows 2000以及Windows Xp就是由ntloader加载的。Grub是Linux系统下很强大的引导管理器,在常见的Linux版本里都是有的,一般是自动安装的。
下面具体说明安装序列:

一、在已经准备好的Linux分区上安装Grub
这个过程通常是由Linux系统的安装程序自动进行的,当安装程序进行到引导管理器的安装,并就Grub的安装给出一些提示时,要当心了:我们选 择Grub,而不是lilo,并且Grub要安装在该Linux分区,不要安装到硬盘主引导记录MBR(master boot record)上。安装程序询问Grub的安装位置时,应该是上文提到的hdaX或者(hd0,X-1),如果你写成hda或者(hd0),就会安装到 MBR上。
之所以强调Grub安装到Linux分区,而不是MBR,因为本文是双系统安装,要顾忌到与Windows系统的兼容性(“兼容”在这里并不准 确,实际是共生的意思)。我们的原则,就是把对已经安装的Windows系统的修改限制到最小的必要的程度,不去进行并非必要的修改,以此保障Linux 与Windows两个系统的和平共处。“简洁即美”,“简单”也会更安全。
如果安装到MBR,也是可以的,但可能会有下面的问题:
1、如果所安装的Windows系统修改了MBR的默认设置,那么再把Grub安装到MBR,就对MBR的内容进行了修改,可能会导致 Windows不能正常启动。通常的Windows安装并不会改动MBR的内容,但如果你安装了一些引导管理程序,它们往往是通过MBR进行设置的。时下 很流行的一些“一键恢复”程序,有些也是通过MBR设置的;
2、日后重装Windows系统时,MBR里的Grub会被擦除,这会造成Linux系统不能引导。虽然这个问题也是可以解决的,但笔者更欣赏一劳永逸的安装方式,Grub安装到Linux分区下,可以避免日后的麻烦;
3、在一些个别情形下,Grub不能正常引导系统。这个现象并不常见,但仍有可能发生,要知道Grub目前仍然是版本前的软件,而将Grub装到MBR里,就会把问题弄得更复杂。
当你所安装的Linux系统不能指定将Grub安装到Linux的所在分区时,我们的选择是:
暂将Grub安装到MBR,如果Linux系统能被Grub加以引导,进入Linux系统后,我们再手工将Grub装入Linux分区,然后恢复MBR;或者在安装程序内暂时不进行Grub的安装,退出安装程序后手工安装Grub。
恢复MBR需要用DOS、win98/me的启动软盘引导系统,以/mbr参数执行引导软盘上的磁盘分区程序fdisk.exe,即在DOS命令 行(plain dos)下执行A:/>fdisk /mbr。如果机器没有软驱,那么就需要用光盘或者U盘来引导机器进入DOS;在Windows 2k/XP下,一个叫Vfloppy的软件可以用软盘镜像文件来实现对软盘的虚拟引导,如果你的机器没有USB接口(或没有可以引导DOS的U盘),也没 有光驱和软驱,可以一试。
我曾经用Xubuntu的LiveCD在一台设置了“一键恢复”的TCL电脑安装时,安装程序没有给出任何选择,自动将Grub安装到了MBR 上,结果不能进入任何系统。最后还是用DOS下的A:/ > fdisk /mbr恢复了MBR,能够正常引导Windows后,手工将Grub装到了Linux下的根分区,然后通过ntloader加载Grub,才实现了对 Linux的引导。
手工安装Grub的简便方法是用一张带有Grub的Linux LiveCD(比如常见的Knoppix、Morphix、Ubuntu,都是可以的),启动系统,在Linux的安装程序内如果能进入shell也是可 以的,总之就是为了执行Linux指令,在终端下执行以下指令:
# grub
grub > root (hd0,X-1)
grub > setup (hd0,X-1)
grub > quit
以上指令首先定位Grub所需的/boot目录在分区(hd0,X-1),然后将Grub的引导代码写入(hd0,X-1)分区的第一个扇区,所 以你首先应该确保(hd0,X-1)分区内的/boot/grub目录下已经有stage1、stage2、*_stage*等文件,这些文件可以通过释 放Grub的打包文件来获得,或者直接从LiveCD光盘内的/boot/grub目录复制。
如果LiveCD带有grub-install脚本,也可以直接执行
# mount /dev/hdaX /mnt
# grub-install --root-directory=/mnt /dev/hdaX
以上指令首先将带有Grub目录/boot/grub的/hdaX挂载到/mnt,然后将Grub安装到/hdaX。

二、将Grub装配到ntloader内
Grub已经安装到了Linux分区内,但它还不能引导系统,我们需要把它和ntloader联接起来,由ntloader对Grub加以引导。这是通过把hdaX分区内的Grub引导扇区转换为文件,并装配到Windows的ntloader内来实施的。
仍然用LiveCD启动Linux系统(因为你所安装的Linux系统目前还是不能引导的),或者在安装程序可以进入shell的情况下,执行以下指令:
# mount -t vfat /dev/hda1 /mnt
# dd if=/dev/hdaX of=/mnt/linux.lnx bs=512 count=1
以上两条指令将Windows的启动分区(本文中为hda1)挂载到/mnt下,然后把Linux分区(hdaX)的第一个扇区(大小为512字节)复制为Windows启动分区根目录下名为linux.lnx的文件。
注意:如果你的Windows启动分区(即Windows下的C盘)不是fat32文件系统,而是ntfs文件系统,你需要在软驱内放入格式化的DOS软盘,并将第一条指令替换为:
# mount -t msdos /dev/fd0 /mnt
因为ntfs文件系统不经过特殊处理,在Linux下是不可写的,即使你将指令中的vfat替换为ntfs,实现了挂载,也是一样,所以我们在这里把linux.lnx写入DOS格式的软盘,然后通过软盘在Windows下把linux.lnx放入C盘。
接着是在Windows下编辑C盘根目录下的boot.ini文件,boot.ini通常是隐藏、只读的系统文件,所以需要把它的“隐藏”、“只 读”属性去掉,才可以编辑。在“我的电脑”工具菜单“文件夹选项”下的“查看”栏中取消“隐藏受保护的操作系统文件”和“隐藏已知文件类型的扩展名”,并 选择“显示所有文件和文件夹”,就可以看到C盘根目录下的boot.ini文件了。在boot.ini内的[operating systems]栏增添一行:
c:/linux.lnx=”Grub Menu”
并将[boot loader]栏内的“timeout=0”,改为“timeout=5”,这样引导Windows时将会显示带有“Grub Menu”字样的操作系统选择菜单,并持续5秒钟,如果选择Grub Menu,就会进入Grub菜单。

三、设置menu.lst文件
menu.lst是对Grub进行设置的一个文本文件,可以用文本编辑器加以编辑,位于/boot/grub目录内。我们在前面虽然已经把 Grub安装到了Linux根分区上,但如果没有生成menu.lst文件并对它加以设置,Grub是没有任何作用的。对menu.lst文件进行设置是 个复杂的工作,特别是有关kernel和initrd的各种特殊参数,幸而系统安装的menu.lst文件内通常有详尽的注释。并且你的Grub如果是由 安装程序自动设置的,那么通常menu.lst已经被设置好了,我们仅仅根据自己的需要进行一些修改和调整,而不必重写menu.lst。即使你的 menu.lst不是由安装程序生成的,也不必担心,还可以参考、分析安装光盘或者LiveCD上的menu.lst文件来对Linux分区内的 menu.lst加以设置。
如果Grub已经由安装程序装到了MBR,并且能够引导所安装的Linux,那么自动生成的Linux系统根分区下的 /boot/grub/menu.lst就已经被配置好了,我们只须把Grub重新安装到Linux系统根分区,恢复Windows下的原初MBR,按照 上文的方法把Linux系统根分区的Grub引导代码装载到ntloader就可以了。因为Grub的安装位置不是在menu.lst文件内指定,而是在 linux shell中执行grub,进入Grub命令行后,应用Grub的内部指令root和setup来指定,或者在可执行的shell脚本文件grub- install中,以参数的形式指定设备文件(如/dev/hda或/dev/hdaX)。
假使所安装的Linux系统没有使用Grub,而是使用lilo作为引导管理器,只要lilo能够实现引导,我们就可以借鉴linux系统内的 /etc/lilo.conf文件来对menu.lst加以设置。Lilo.conf是lilo的配置文件,其格式虽然与menu.lst不同,但关键部 分是相同的,如指定kernel和initrd的位置,向内核传递引导参数,指定缺省引导的系统和延时时长,在lilo.conf中内核参数是在 APPEND后,我们可以将lilo.conf中的参数移植到menu.lst中。

四、Menu.lst的一个实例:
以下作为实例的menu.lst是我在windows 2000系统中安装的grub4nt的配置文件,所以可以看到(hd0,0)既是Windows的引导分区,又是Grub文件及一些linux内核文件的 所在分区。虽然Grub4nt不能在menu.lst中应用savedefault命令外(可能因为grub4nt不支持在fat32文件系统上的写操 作),其他设置与标准的Gnu Grub并无不同,大家可以通过这个实例来具体了解配置文件menu.lst。

default 0
timeout 5
foreground = 333333
background = eeeeee
color light-gray/blue black/light-gray
gfxmenu (hd0,0)/boot/morphix/message

titleubuntu linux
kernel (hd0,2)/vmlinuz ro root=/dev/hda3

titleubuntu linux (rescue mode)
kernel (hd0,2)/vmlinuz ro single root=/dev/hda3

titleOther operating systems:
root

title PUD LiveHD
kernel (hd0,0)/boot/pud/linux lang=us ramdisk_size=100000 init=/etc/init apm=power-off vga=791 nomce initrd=miniroot.gz quiet BOOT_IMAGE=knoppix
initrd (hd0,0)/boot/pud/miniroot.gz

title Windows
root (hd0,0) 或者 rootnoverify (hd0,0)
makeactive
chainloader +1

title submenu -> Morphix LiveHD
configfile (hd0,1)/boot/grub/menu.lst

这里不对menu.lst做全面解释了,只结合实例,介绍几个重点环节,完整说明请阅读网上Grub的使用手册。
Default 0
default用来设置缺省引导系统,数字序列从0开始,本例会在menu.lst内自动寻找以title开始的词条,并引导第一个title词条,你可以根据自己的需要改成其他数字,如1(第二个title词条);
timeout 5
timeout用来设置Grub引导的延时时长,本例中为5秒钟,系统在等待5秒后用户如果没有手动选择要引导的系统,Grub就会自动引导由default指定的系统;
title ubuntu linux
title用来指示Grub所引导系统的设置的开始,title后面的文字在Grub菜单中会被作为系统的名称显示出来,本例中Grub引导菜单会显示 ubuntu linux、ubuntu linux (rescue mode)、other operating systems、PUD LiveHD、Windows、submenu -> Morphix六个词条,其中第三个词条并非一个真实的系统,仅起指示的作用,故其root部分为空;
kernel (hd0,2)/vmlinuz ro root=/dev/hda3
kernel用来指示linux系统的内核文件的所在位置及引导参数,(hd0,2)/vmlinuz指内核为hda3(第一块硬盘第三个主分 区)内根目录下的vmlinuz文件,根文件系统(/)位于hda3,注意:指示内核文件所用路径中的分区必须用Grub的表示法,不能用linux的表 示法, 而根文件系统的位置必须用linux下的设备文件名来表示(本例中为/dev/hda3)。有时,vmlinuz并不是真实的内核文件,而是内核文件的一 个链结文件(link file),但这不影响Grub的引导,它能根据链结文件找到真实的内核并加以引导,这在内核文件带有很长的版本号时会非常有用,简化了内核文件名的拼 写,减少了拼写错误的出错几率;
kernel的这种设置是最为简单的方式,也是比较通用的设置方式,使用安装过的内核直接引导已安装的根文件系统(即linux系统),而不需 进行initrd的设置;在不清楚内核的特殊设置参数时,可以用这种设置来尝试引导系统。如果在以上设置中加上single,即改为kernel (hd0,2)/vmlinuz ro root=/dev/hda3 single,则系统引导后会进入单用户(root用户)的文本模式,即救援模式(rescue mode),在系统升级、维护或查找、排除故障时会比较有用;
initrd (hd0,0)/boot/pud/miniroot.gz
initrd用来指示initrd文件(即初始内存磁盘文件,linux系统中常用的引导技术)的位置,关于硬盘分区的表示方法与kernel的要求相同,必须用(hd0,0)这种Grub的表示方法;
root (hd0,0)
root用来定位分区,本例中为hda1,Windows系统的所在分区。如果在kernel和initrd之前使用它,可以用来简化文件位置的表述,比如
kernel (hd0,2)/vmlinuz ro root=/dev/hda3
可以写成
root (hd0,2)
kernel /vmlinuz ro root=/dev/hda3
而initrd也可如是模仿;
makeactive
makeactive用来激活root所定位的分区,它只能用于主分区,不能用于扩展分区上的逻辑分区,虽然可以用这种技术来引导Grub安装在了主分区的linux系统但有比较大的局限性,所以通常是用来引导Windows系统;
chainloader +1
chainloader +1用来对makeactive所激活的主分区加以引导,同上:它只能引导主分区,所以通常是用来引导Windows系统,而linux系统可以安装在扩 展分区上的逻辑分区,通常是使用kernel和initrd这种功能更为强大、灵活的引导方式;
configfile (hd0,1)/boot/grub/menu.lst
configfile用来将其他的menu.lst菜单引入Grub菜单,在同一机器上安装了多个linux系统、存在多个menu.lst文件 时,这个语句非常有用,它可以简化menu.lst文件的设置,不必重抄那些复杂的引导参数,只须把别的系统的menu.lst文件加以引用就可以了,在 Grub引导时选择这个子菜单,就会进入所引用的menu.lst的引导菜单。
本例中的PUD LiveHD是将PUD(一种中文繁体Debian LiveCD版本)光盘上的内容复制到hda1(在本例中为Windows的C:盘) 中,然后使用grub4nt对其加以引导,这样就实现了LiveCD到硬盘的移植,我称之为LiveHD;而Morphix LiveHD则是将Morphix(一种模块化的Debian LiveCD)光盘上的内容复制到一个单独的ext2/3分区,本例中为(hd0,1),即hda2,实现LiveHD的引导。很有趣的是,PUD只能放 入fat32分区,Morphix只能放入ext2分区,反之则不能引导,这应该是不同版本的LiveCD的内核所支持文件系统的不同所致。
注:Grub4nt是Grub在windows 2k/XP下的扩展,建基于Grub for DOS,/boot/grub目录放在fat/fat32文件系统内,可以在ntloader内通过一个小文件grldr实现Grub的引导,而无须写入 MBR,它是中国人的作品,作为一种新颖别致的引导方式,向世界上的linux爱好者展示了中国人的智慧,本文会在后面专门予以介绍。

五、boot.ini文件的调整
boot.ini是一个文本文件,可以用文本编辑器打开,它是win 2k/XP下ntloader的设置文件,下面是我的机器上的boot.ini实例:

[boot loader]
timeout=0
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)/WINNT
[operating systems]
c:/ubuntu.lnx=Xubuntu Linux
c:/morphix.lnx=Morphix LiveHD
c:/grldr=Grub Menu
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)/WINNT="Win2k" /fastdetect

我们逐行来对它加以解释。
[boot loader]一节用来指定缺省引导的系统及其等待时间,本例中缺省引导第一块IDE硬盘的第一个分区(表示为multi(0)disk(0)rdisk (0)partition(1),而如果你的windows Xp系统在硬盘的第二个分区,则表示为multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)/WINDOWS,这种表示法不同于 linux,它不区别主分区和逻辑分区,而依据分区在磁盘上的顺序从数字1开始计数)内的windows 2000系统,没有延时,立即引导。
若把Timeout的值从0改为5,则延时5秒,供用户选择boot菜单;改为-1,则系统不进行自动引导,始终等待着用户的键盘输入来进行选择。
[operating systems]一节用来描述boot菜单中要引导的不同系统,“=”后面的字符是boot菜单的显示内容,而“=”前面的部分是ntloader实际引 导的内容,multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)/WINNT指ntloader所要引导的windows系统位于第 一块硬盘的第一个分区内的/winnt目录,c:/ubuntu.lnx和c:/morphix.lnx则是应用dd命令在linux下将grub在根分 区内的引导扇区转换生成的文件,而c:/grldr是grub4nt的引导文件,用来实现grub在ntloader的引导。
[operating systems]内的不同词条的顺序是可以调整的,例如我们可以将c:/grldr=Grub Menu从本节第三行改为第一行,这样Grub Menu就会在boot菜单的第一行显示。
而缺省引导的系统也是可以改变的,例如我们可以将[boot loader]内的multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)/WINNT改为c:/grldr,这样缺省引导的就是 grub4nt的Grub菜单,而不是windows 2000了。这里要注意:c:/grldr放入[boot loader]一节时,正确的写法应该是
default=c:/grldr
一定不要将“=Grub Menu”带上,否则boot菜单的显示效果将不是我们所想要的,切记!

六、grub4nt的使用
将grub加载到ntloader里的方法,除了上文第二部分所介绍的将Linux根分区内的Grub引导扇区转换为ntloader可以引导的 文件,还有另外一种方法,就是使用grub4nt。grub4nt通过grldr这个小文件,使ntloader直接加载Windows系统C:盘下的/ boot/grub/menu.lst(新版本的grub4nt会寻找根目录的/menu.lst)。
在windows下的boot.ini文件内[operating systems]一节增添一行如下:
c:/grldr=grub4nt
对grub4nt的menu.lst设置,既可以把Linux系统根分区内的/boot/grub/menu.lst直接移植过来(GNU Grub下的savedefault在grub4nt下不能使用,会导致grub4nt的出错),也可以在grub4nt的menu.lst文件内通过 configfile直接引入Linux系统根分区内的/boot/grub/menu.lst菜单,而后者不失为一种简单安全的方法,省掉了对内核引导 参数的复杂设置。
即在grub4nt的menu.lst文件内这样设置:
title GNU Grub menu
configfile (hda0,X)/boot/grub/menu.lst

七、总结
本文对Windows与Linux并存于同一机器时引导管理器的安装给出了描述,可以看出,笔者推荐的是以Windows 2k/XP下的ntloader为主引导器,通过ntloader来加载Grub,最后由Grub实现Linux的引导。这样一种引导序列的特点是,对 Windows的引导几乎没有加以改动,仅仅在其中插入了对Grub的加载。当然,相反的序列也是可以的,即首先引导Grub(可以将Grub装入MBR 或者处于激活状态的主分区),由Grub来加载ntloader(通过chainloader +1命令),然后实现对Windows的引导。但后者可能会引发其他的问题。
无论如何,本文中Linux的引导都是通过Grub进行的,不管是将Grub装入Linux根分区、由ntloader加载Linux根分区的 Grub引导扇区,还是通过grub4nt的grldr、由ntloader加载grldr来实现对Grub的引导。其实,Grub的引导扇区文件和 grldr只是对Grub加载的不同实现方式罢了。
 

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