确切地说，Grub Stage1 如何访问/加载 stage 2？

Question 1

从https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/3/html/Reference_Guide/s1-grub-whatis.html

US/Red_Hat_Enterprise_Linux/3/html/Reference_Guide/s1-grub-whatis.html

GRUB 在以下阶段将自身加载到内存中：

第一阶段或主引导加载程序由 BIOS 从 MBR[1] 读入内存。主引导加载程序位于 MBR 内不到 512 字节的磁盘空间上，并且能够加载第 1.5 阶段或第 2 阶段引导加载程序。

如有必要，第 1 阶段引导加载程序会将第 1 阶段引导加载程序读入内存。某些硬件需要中间步骤才能进入第 2 阶段引导加载程序。当 /boot/ 分区位于硬盘驱动器的 1024 柱面上方或使用 LBA 模式时，有时会出现这种情况。 Stage 1.5 引导加载程序位于 /boot/ 分区或 MBR 和 /boot/ 分区的一小部分上。

第 2 阶段或辅助引导加载程序被读入内存。辅助引导加载程序显示 GRUB 菜单和命令环境。该接口允许选择要引导的内核或操作系统、将参数传递给内核或查看系统参数。

看起来相当明显的第二阶段是实际的 grub 二进制文件。事实上，文档指出 grub 2 是按名称加载的。

我会尝试这样做：

dd if=/dev/zero of=/boot/stage2

附加数据：

检查/boot/grub：

stage1 引导加载程序的副本：

stage1

stage1_5的文件：

e2fs_stage1_5  
fat_stage1_5  
jfs_stage1_5  
minix_stage1_5  
reiserfs_stage1_5  
xfs_stage1_5

stage2的文件：

stage2

grub 镜像链接：

Answer

从https://access.redhat.com/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/3/html/Reference_Guide/s1-grub-whatis.html

US/Red_Hat_Enterprise_Linux/3/html/Reference_Guide/s1-grub-whatis.html

GRUB 在以下阶段将自身加载到内存中：

第一阶段或主引导加载程序由 BIOS 从 MBR[1] 读入内存。主引导加载程序位于 MBR 内不到 512 字节的磁盘空间上，并且能够加载第 1.5 阶段或第 2 阶段引导加载程序。

如有必要，第 1 阶段引导加载程序会将第 1 阶段引导加载程序读入内存。某些硬件需要中间步骤才能进入第 2 阶段引导加载程序。当 /boot/ 分区位于硬盘驱动器的 1024 柱面上方或使用 LBA 模式时，有时会出现这种情况。 Stage 1.5 引导加载程序位于 /boot/ 分区或 MBR 和 /boot/ 分区的一小部分上。

第 2 阶段或辅助引导加载程序被读入内存。辅助引导加载程序显示 GRUB 菜单和命令环境。该接口允许选择要引导的内核或操作系统、将参数传递给内核或查看系统参数。

看起来相当明显的第二阶段是实际的 grub 二进制文件。事实上，文档指出 grub 2 是按名称加载的。

我会尝试这样做：

dd if=/dev/zero of=/boot/stage2

附加数据：

检查/boot/grub：

stage1 引导加载程序的副本：

stage1

stage1_5的文件：

e2fs_stage1_5  
fat_stage1_5  
jfs_stage1_5  
minix_stage1_5  
reiserfs_stage1_5  
xfs_stage1_5

stage2的文件：

stage2

grub 镜像链接：

Question 2

在符合 IBM PC 启动 BIOS 顺序的计算机中：

磁盘中的 MBR（绝对扇区 0）由 BIOS 加载到内存 0000:7C00 处。
该代码被执行。

从 IBM 到 W7

IBM PC 启动时使用的代码可以在这里看到：
IBM® Personal Computer™ DOS 2.00 中 MBR 的第一个版本

该代码有许多版本，也出现在 starman 的页面中。
关于这些许多版本的起点可能是这个页面：
从 MS-DOS 3.30 到 MS-Windows™ 95 (A)

最常见的 MBR 代码之一是：
MBR 适用于：MS-Windows™ 95B、98、98SE 和 ME

大多数代码版本过去只加载下一个 VBR（卷引导记录）。分区的VBR在分区表中标记为可引导，然后将执行转移到它。
（请理解，VBR 不是绝对磁盘扇区 0 或W7主引导记录器）

在以下位置搜索此汇编程序注释：W7主引导记录器页：

;以下代码使用 INT 13，功能 42h（“扩展读取”）来读取
;将可引导分区的第一个扇区 (VBR) 放入内存的位置 0x7c00 处。

Windows™ 7（和 Vista）VBR（卷引导记录）

读这篇文章很有趣W7VBR页：

;以下代码使用 INT 13，功能 42h（“扩展磁盘读取”）来读取；一次将引导记录区剩余15个扇区的1个扇区放入；记忆;从位置 7E00 开始。

您可以确认，引导代码从 MBR（磁盘扇区 0）开始，加载了 VBR（卷引导记录）和许多（W7 中的 15 个）后续扇区。

GRUB

但我们这里讨论的是 GRUB，所以，请转到GRUB 页面:

并搜索这段代码：

[7C44] -> Note: A very important location for anyone using GRUB!

          This (4-byte) Quad-Word contains the location of GRUB's
          stage2 file in sectors! It's called "stage2_sector" in
          the stage1.S code. If GRUB is installed in the MBR by a
          distro that always includes a number of sectors from
          stage2 immediately following the GRUB MBR, you will see
          the bytes 01 00 00 00 in this location; otherwise, it
          will point to stage2 in the "/boot/grub" directory.

这几乎总是01 00 00 00（或者只是：下一个扇区）。

这意味着 BIOS 加载绝对扇区 0 (MBR)，安装在 MBR 中的 GRUB 代码会不断读取以下扇区。最近发行版中的 (GRUB2) 大小core.img（约 60 个扇区，或约 30 kB）。现在的驱动器在 MBR 之后留下了完整的兆字节空闲空间，因此没有问题。 EFI 磁盘对所有这些代码都有一个单独的分区，而且问题更少（即大小问题）。

回答

旧版 GRUB 将 stage2（或在某些特殊情况下可选的 stage 1.5）写入 MBR 和以下 62 个扇区中的几个/多个。

这也在图像中得到了解释维基百科 Grub 页面。

来自 GNU 网站10 个 GRUB 映像文件:

stage1

   This is an essential image used for booting up GRUB. Usually, this is
   embedded in an MBR or the boot sector of a partition. Because a PC boot
   sector is 512 bytes, the size of this image is exactly 512 bytes.

   All stage1 must do is to load Stage 2 or Stage 1.5 from a local disk.

   Because of the size restriction, stage1 encodes the location of Stage 2
   (or Stage 1.5) in a block list format, so it never understand any
   filesystem structure.

笔记：stage2 可能会写入其他物理磁盘。从 GRUB 页面:

[7C40] -> 80 ("Boot Drive") NOTE: For those of you with multi-OS

          booting systems, if your Linux installation with GRUB's
 See:     remaining software (stage2, menu file, etc.) is located
 7C5A     somewhere other than on the Primary Master drive, this
          value will be 81, 82, etc. depending upon which drive
          that Linux OS's /boot/grub directory is located. In the
          stage1.S file, it's called the GRUB_INVALID_DRIVE byte
          and commented as: "the disk to load stage2 from." (The
          word INVALID has something to do with the code logic.)

当编写此答案时，并未透露磁盘使用 LVM 的基本细节。一个 LVM 分区可以（并且通常确实）包含许多逻辑的（但不是物理）分区。 LVM 分区的结构很复杂，超出了本问题的范围。可以说，根据给定的分区表，这样的分区在分区 1 之后并且在 OP 报告的（大约）256 MB 处开始。这就是为什么指针指向（物理）磁盘内大约 256 MB 的位置（如 OP 所报告）。

Answer

在符合 IBM PC 启动 BIOS 顺序的计算机中：

磁盘中的 MBR（绝对扇区 0）由 BIOS 加载到内存 0000:7C00 处。
该代码被执行。

从 IBM 到 W7

IBM PC 启动时使用的代码可以在这里看到：
IBM® Personal Computer™ DOS 2.00 中 MBR 的第一个版本

该代码有许多版本，也出现在 starman 的页面中。
关于这些许多版本的起点可能是这个页面：
从 MS-DOS 3.30 到 MS-Windows™ 95 (A)

最常见的 MBR 代码之一是：
MBR 适用于：MS-Windows™ 95B、98、98SE 和 ME

大多数代码版本过去只加载下一个 VBR（卷引导记录）。分区的VBR在分区表中标记为可引导，然后将执行转移到它。
（请理解，VBR 不是绝对磁盘扇区 0 或W7主引导记录器）

在以下位置搜索此汇编程序注释：W7主引导记录器页：

;以下代码使用 INT 13，功能 42h（“扩展读取”）来读取
;将可引导分区的第一个扇区 (VBR) 放入内存的位置 0x7c00 处。

Windows™ 7（和 Vista）VBR（卷引导记录）

读这篇文章很有趣W7VBR页：

;以下代码使用 INT 13，功能 42h（“扩展磁盘读取”）来读取；一次将引导记录区剩余15个扇区的1个扇区放入；记忆;从位置 7E00 开始。

您可以确认，引导代码从 MBR（磁盘扇区 0）开始，加载了 VBR（卷引导记录）和许多（W7 中的 15 个）后续扇区。

GRUB

但我们这里讨论的是 GRUB，所以，请转到GRUB 页面:

并搜索这段代码：

[7C44] -> Note: A very important location for anyone using GRUB!

          This (4-byte) Quad-Word contains the location of GRUB's
          stage2 file in sectors! It's called "stage2_sector" in
          the stage1.S code. If GRUB is installed in the MBR by a
          distro that always includes a number of sectors from
          stage2 immediately following the GRUB MBR, you will see
          the bytes 01 00 00 00 in this location; otherwise, it
          will point to stage2 in the "/boot/grub" directory.

这几乎总是01 00 00 00（或者只是：下一个扇区）。

这意味着 BIOS 加载绝对扇区 0 (MBR)，安装在 MBR 中的 GRUB 代码会不断读取以下扇区。最近发行版中的 (GRUB2) 大小core.img（约 60 个扇区，或约 30 kB）。现在的驱动器在 MBR 之后留下了完整的兆字节空闲空间，因此没有问题。 EFI 磁盘对所有这些代码都有一个单独的分区，而且问题更少（即大小问题）。

回答

旧版 GRUB 将 stage2（或在某些特殊情况下可选的 stage 1.5）写入 MBR 和以下 62 个扇区中的几个/多个。

这也在图像中得到了解释维基百科 Grub 页面。

来自 GNU 网站10 个 GRUB 映像文件:

stage1

   This is an essential image used for booting up GRUB. Usually, this is
   embedded in an MBR or the boot sector of a partition. Because a PC boot
   sector is 512 bytes, the size of this image is exactly 512 bytes.

   All stage1 must do is to load Stage 2 or Stage 1.5 from a local disk.

   Because of the size restriction, stage1 encodes the location of Stage 2
   (or Stage 1.5) in a block list format, so it never understand any
   filesystem structure.

笔记：stage2 可能会写入其他物理磁盘。从 GRUB 页面:

[7C40] -> 80 ("Boot Drive") NOTE: For those of you with multi-OS

          booting systems, if your Linux installation with GRUB's
 See:     remaining software (stage2, menu file, etc.) is located
 7C5A     somewhere other than on the Primary Master drive, this
          value will be 81, 82, etc. depending upon which drive
          that Linux OS's /boot/grub directory is located. In the
          stage1.S file, it's called the GRUB_INVALID_DRIVE byte
          and commented as: "the disk to load stage2 from." (The
          word INVALID has something to do with the code logic.)

当编写此答案时，并未透露磁盘使用 LVM 的基本细节。一个 LVM 分区可以（并且通常确实）包含许多逻辑的（但不是物理）分区。 LVM 分区的结构很复杂，超出了本问题的范围。可以说，根据给定的分区表，这样的分区在分区 1 之后并且在 OP 报告的（大约）256 MB 处开始。这就是为什么指针指向（物理）磁盘内大约 256 MB 的位置（如 OP 所报告）。

Question 3

GRUB Legacy 可以通过多种方式安装：带或不带 Stage 1.5。

安装时1.5级，MBR中的指针指向阶段1.5的开始。 MBR代码加载Stage 1.5的第一个块；该块中的代码包括要加载的其他块的列表，以及 BIOS 分区号和指定在何处找到第 2 阶段的文件名。

但在OP的情况下，GRUB Legacy已经安装没有阶段 1.5Loading stage2，如第二个十六进制转储中的文本所示。在这种情况下，MBR 直接加载第 2 阶段的第一个块，并且与第 1.5 阶段的情况一样，第一个块将嵌入一个要加载的其他块的列表。

阶段 1.5 和阶段 2 之间的分离允许在 MBR 和第一个分区的开头之间嵌入阶段 1.5，即使在使用旧的 DOS 兼容约定（在磁道 #1、磁头 #0 的开头启动第一个分区）的磁盘上也是如此。，而不是像现代操作系统那样从块#2048（即距离磁盘开头正好 1 MiB）开始。第 2 阶段可能不适合 MBR 和分区开头之间的区域，但第 1.5 阶段较小，因为它只需要能够读取一种文件系统类型。

安装时1.5级，GRUB Legacy 的第 2 阶段可以像常规文件一样对待，因为它是按文件名加载的，而不是按绝对块号加载的。但安装后没有阶段 1.5，阶段 2 可能无法从安装程序放置的任何块位置移动到磁盘上。应执行特定于文件系统类型的操作，以确保文件不会被意外移动：例如，在 VFAT 文件系统上，第 2 阶段文件应标有“系统”和“只读”属性。

当然，如果可用空间适合，安装程序可以在 MBR 和第一个分区的开头之间嵌入第 2 阶段，在这种情况下，防止文件系统内操作不会成为问题。

这是OP第二个十六进制转储的尾部：

000001f0  00 00 00 00 00 00 00 00  fd 49 08 00 f6 00 20 08

它包含要加载的其他块的规范，作为多个 8 字节块列表结构。在这种情况下，只有其中之一：“加载从块＃0x000849fd开始的0x00f6块到16位段地址0x0820”。请注意，块号只是 32 位，而不是完整的 LBA48 块号：这限制了 GRUB Legacy 访问大磁盘的全部容量。

BIOS（不使用EFI）读取MBR，找到分区表，并将GRUB stage1（前446字节）加载到内存中

这是完全正确的。

我的 /boot 分区位于 1024 个柱面下，我从一堆文档中提取的想法是，如果 stage2 位于 1024 个柱面下的某个位置，GRUB stage1 可以直接加载 stage2。

从技术上讲，“在可通过 32 位 LBA 块号寻址的任何位置”，但在其他方面是正确的。如果 BIOS 不支持 LBA 访问，那么“低于 1024 个柱面”就会发挥作用，并且 GRUB 必须退回到旧的 C/H/S 样式 BIOS 调用……但在任何 2000 年后的硬件中，这不应该发生成为一个问题。

我查阅过的一些文档提到，stage1.5 位于 MBR 之后的第 63 扇区之前，

如果使用 stage1.5，这通常是它结束的地方。它不是必须不过，请在那里。正如我上面所说，“第 63 扇区之前”来自旧的 DOS 约定，用于第一个分区的开头位置。

而其他人则建议它可以位于磁盘前 1MB 的任何位置

它实际上可以位于可通过 32 位块号寻址的任何位置，但同样，前 1 MB 是它所在的位置通常也就是说，当完全使用阶段 1.5 时。 “第一个 1 MB”来自现代 SSD/SAN 友好约定，即将分区的开头设置为距离磁盘开头正好 1 MiB，这是一个很好的大偶数幂，因此它将对齐可以很好地适应更大的块大小、RAID 条带大小和/或存储硬件可能具有的任何其他对齐首选项。

还有另一个组织声称 stage1.5 只是 GRUB v2 的东西，不适用于 GRUB 旧版。

该文档完全相反：stage1.5 是专门针对 GRUB Legacy 的东西仅有的。

GRUB stage2 具有读取文件系统所需的所有驱动程序/模块，从而加载内核和 ramdisk，并将控制权移交给内核。

正确的。

内核在 RHEL/CENTOS 6 上启动 init，在 RHEL/CENTOS 7 上启动 systemd。

有点简化，但基本上是正确的。

在 RHEL/CentOS 6 中，第一个用户空间进程最初/init在初始 ramdisk 文件中运行，该文件实际上是一个脚本，其最后一个操作是运行exec switch_root <mountpoint_of_real_root_filesystem> /sbin/init <arguments>或类似操作。

在 RHEL/CentOS 7 中，它实际上是initramfs 内的/init链接，它将启动一个特殊版本，该版本可识别一些带有前缀的特定于 systemd 的参数。与旧版本中的脚本一样，它设置访问根文件系统所需的任何内容，然后设置真实根文件系统的“完整”版本。/usr/lib/systemd/systemdsystemdrd./initexec()systemd

Answer

GRUB Legacy 可以通过多种方式安装：带或不带 Stage 1.5。

安装时1.5级，MBR中的指针指向阶段1.5的开始。 MBR代码加载Stage 1.5的第一个块；该块中的代码包括要加载的其他块的列表，以及 BIOS 分区号和指定在何处找到第 2 阶段的文件名。

但在OP的情况下，GRUB Legacy已经安装没有阶段 1.5Loading stage2，如第二个十六进制转储中的文本所示。在这种情况下，MBR 直接加载第 2 阶段的第一个块，并且与第 1.5 阶段的情况一样，第一个块将嵌入一个要加载的其他块的列表。

阶段 1.5 和阶段 2 之间的分离允许在 MBR 和第一个分区的开头之间嵌入阶段 1.5，即使在使用旧的 DOS 兼容约定（在磁道 #1、磁头 #0 的开头启动第一个分区）的磁盘上也是如此。，而不是像现代操作系统那样从块#2048（即距离磁盘开头正好 1 MiB）开始。第 2 阶段可能不适合 MBR 和分区开头之间的区域，但第 1.5 阶段较小，因为它只需要能够读取一种文件系统类型。

安装时1.5级，GRUB Legacy 的第 2 阶段可以像常规文件一样对待，因为它是按文件名加载的，而不是按绝对块号加载的。但安装后没有阶段 1.5，阶段 2 可能无法从安装程序放置的任何块位置移动到磁盘上。应执行特定于文件系统类型的操作，以确保文件不会被意外移动：例如，在 VFAT 文件系统上，第 2 阶段文件应标有“系统”和“只读”属性。

当然，如果可用空间适合，安装程序可以在 MBR 和第一个分区的开头之间嵌入第 2 阶段，在这种情况下，防止文件系统内操作不会成为问题。

这是OP第二个十六进制转储的尾部：

000001f0  00 00 00 00 00 00 00 00  fd 49 08 00 f6 00 20 08

它包含要加载的其他块的规范，作为多个 8 字节块列表结构。在这种情况下，只有其中之一：“加载从块＃0x000849fd开始的0x00f6块到16位段地址0x0820”。请注意，块号只是 32 位，而不是完整的 LBA48 块号：这限制了 GRUB Legacy 访问大磁盘的全部容量。

BIOS（不使用EFI）读取MBR，找到分区表，并将GRUB stage1（前446字节）加载到内存中

这是完全正确的。

我的 /boot 分区位于 1024 个柱面下，我从一堆文档中提取的想法是，如果 stage2 位于 1024 个柱面下的某个位置，GRUB stage1 可以直接加载 stage2。

从技术上讲，“在可通过 32 位 LBA 块号寻址的任何位置”，但在其他方面是正确的。如果 BIOS 不支持 LBA 访问，那么“低于 1024 个柱面”就会发挥作用，并且 GRUB 必须退回到旧的 C/H/S 样式 BIOS 调用……但在任何 2000 年后的硬件中，这不应该发生成为一个问题。

我查阅过的一些文档提到，stage1.5 位于 MBR 之后的第 63 扇区之前，

如果使用 stage1.5，这通常是它结束的地方。它不是必须不过，请在那里。正如我上面所说，“第 63 扇区之前”来自旧的 DOS 约定，用于第一个分区的开头位置。

而其他人则建议它可以位于磁盘前 1MB 的任何位置

它实际上可以位于可通过 32 位块号寻址的任何位置，但同样，前 1 MB 是它所在的位置通常也就是说，当完全使用阶段 1.5 时。 “第一个 1 MB”来自现代 SSD/SAN 友好约定，即将分区的开头设置为距离磁盘开头正好 1 MiB，这是一个很好的大偶数幂，因此它将对齐可以很好地适应更大的块大小、RAID 条带大小和/或存储硬件可能具有的任何其他对齐首选项。

还有另一个组织声称 stage1.5 只是 GRUB v2 的东西，不适用于 GRUB 旧版。

该文档完全相反：stage1.5 是专门针对 GRUB Legacy 的东西仅有的。

GRUB stage2 具有读取文件系统所需的所有驱动程序/模块，从而加载内核和 ramdisk，并将控制权移交给内核。

正确的。

内核在 RHEL/CENTOS 6 上启动 init，在 RHEL/CENTOS 7 上启动 systemd。

有点简化，但基本上是正确的。

在 RHEL/CentOS 6 中，第一个用户空间进程最初/init在初始 ramdisk 文件中运行，该文件实际上是一个脚本，其最后一个操作是运行exec switch_root <mountpoint_of_real_root_filesystem> /sbin/init <arguments>或类似操作。

在 RHEL/CentOS 7 中，它实际上是initramfs 内的/init链接，它将启动一个特殊版本，该版本可识别一些带有前缀的特定于 systemd 的参数。与旧版本中的脚本一样，它设置访问根文件系统所需的任何内容，然后设置真实根文件系统的“完整”版本。/usr/lib/systemd/systemdsystemdrd./initexec()systemd

Question 4

我所做的就是配置并安装 Hiren 的启动 cd，以便使用hiren.info 中的自动 grub 加载程序加载到 USB 闪存驱动器上，一旦我有了可启动的 Hiren 的 USB 驱动器，我就调整了 HDD 上主分区的大小，从后端减少了 1 GB闪存驱动器。然后我在未分配的空间中创建了一个ext4分区。接下来我所做的就是在 RIPLinuX 上的 xterm 中运行 grub2config 命令，安装相对自动化。该向导允许您选择 grub2 安装的分区和目录。我将加载程序设置为闪存驱动器主分区上的 mbr，并将 ext4 /boot/grub 设置为 grub2 文件的安装目录。

发生的情况是 grub2 grldr 替换了闪存驱动器上主分区根目录中以前的 grldr。在使用您在自动化向导中选择的引导选项替换新的 menu.lst 文件之前，可能会备份以前的 menu.lst 文件。完成 4 或 5 个步骤的过程（取决于您的配置偏好）后，只需重新启动系统，选择 USB 磁盘作为引导设备，当 grub2 menu.lst 加载您的引导选项时，只需键入字母“c”即可输入grub2 命令界面。现在您可以完全加载并启动到便携式 grub2 环境。

此处发布的其他屏幕截图： https://www.minds.com/groups/profile/924192575922864128

Answer

我所做的就是配置并安装 Hiren 的启动 cd，以便使用hiren.info 中的自动 grub 加载程序加载到 USB 闪存驱动器上，一旦我有了可启动的 Hiren 的 USB 驱动器，我就调整了 HDD 上主分区的大小，从后端减少了 1 GB闪存驱动器。然后我在未分配的空间中创建了一个ext4分区。接下来我所做的就是在 RIPLinuX 上的 xterm 中运行 grub2config 命令，安装相对自动化。该向导允许您选择 grub2 安装的分区和目录。我将加载程序设置为闪存驱动器主分区上的 mbr，并将 ext4 /boot/grub 设置为 grub2 文件的安装目录。

发生的情况是 grub2 grldr 替换了闪存驱动器上主分区根目录中以前的 grldr。在使用您在自动化向导中选择的引导选项替换新的 menu.lst 文件之前，可能会备份以前的 menu.lst 文件。完成 4 或 5 个步骤的过程（取决于您的配置偏好）后，只需重新启动系统，选择 USB 磁盘作为引导设备，当 grub2 menu.lst 加载您的引导选项时，只需键入字母“c”即可输入grub2 命令界面。现在您可以完全加载并启动到便携式 grub2 环境。

此处发布的其他屏幕截图： https://www.minds.com/groups/profile/924192575922864128

确切地说，Grub Stage1 如何访问/加载 stage 2？

答案1

答案2

从 IBM 到 W7

GRUB

回答

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