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在 Linux 中，引导加载程序如何找到可启动磁盘？

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在 Linux 中，引导加载程序如何找到可启动磁盘？

我正在使用 CentOS 7，并已将多个磁盘连接到它。我知道我的操作系统、内核、initramfs 等位于“/dev/sda”，并且这是可启动磁盘。但是 grub2 如何推断出这一点？它会逐个检查所有连接的磁盘吗？

答案1

从技术上讲：Linux 找不到任何可启动磁盘，因为在 Linux 运行时，引导加载程序已经完成了其工作 - 即：

  • 将 Linux 从文件复制到 RAM 中的某个地方
  • 将 initramfs 从文件复制到 RAM 中的某个位置
  • 在某些架构上，比如 ARM，将设备树或架构描述符等其他内容复制到 RAM 的某个位置
  • 将控制权传递给 RAM 中复制 Linux 的第一个位置，现在引导加载程序不再处于活动状态。

现代 UEFI 固件以及非 x86 平台上的固件（如 U-Boot）都会在固件中存储“启动项” - 启动项包含存储设备和文件名，固件将按顺序运行并加载/运行它找到的第一个文件。您可以通过进入 UEFI 设置并进行更改来更改顺序，或者使用操作系统中的实用程序来更改 UEFI NVRAM 设置。

现在 x86 上的 UEFI 会将单个二进制文件加载到 RAM 中，但通常 Linux 至少需要一个 initramfs 才能启动（尽管这不是 Linux 的严格要求）。

另外，从历史上看，x86 具有更原始的固件（BIOS），它只是从存储设备中加载第一个扇区（顺序由 BIOS 设置决定），甚至不尝试查找/加载文件。

因此，在大多数 Linux 系统上，UEFI 实际加载的东西（即遵循启动顺序/搜索可启动设备的东西）是 GRUB - 它是 Linux（以及其他操作系统，如果需要）的通用引导加载程序平台，它实际上会执行很多预启动工作。应该存在于固件中，但由于各种原因并未实现，并且还为您提供了在加载操作系统之前执行操作的环境。

安装 Linux 时，安装程​​序将通过生成 GRUB 可以访问的配置文件来配置 GRUB，并将在 GRUB 的菜单中添加条目，告诉 GRUB 去哪里加载内核和 initramfs。多个条目是可能的，甚至是常见的 - 例如，Debian 将为救援内核安装第二个菜单项 - 大致相当于 Windows 安全模式。但这些都是由安装程序在安装 Linux 时设置的，并且您将在 UEFI 完成其工作后访问这些选项。

（顺便说一句，我喜欢 U-Boot 的一点是它可以直接加载内核和 initramfs，所以根本不需要 GRUB。但那是一个具有可定制固件的 ARM 设备）。

Windows 有自己的“GRUB”，winload.exe它可以完成 Windows 需要的工作，还可以选择性地提供启动前的菜单选项，而固件也无法提供这些选项。您可以使用bcdedit它来更改菜单选项。Vista 之前的 Windows 版本使用 NTLDR，可以使用 C:\boot.ini 文件 IIRC 进行配置。

Linux 不需要 GRUB - 长期以来，人们使用一种名为 LILO（Linux Loader）的更简单的引导加载程序，并且一些发行版可能仍在使用它。

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