Grub Stage1 究竟是如何访问/加载 stage 2 的?

Zul*_*had 12 linux grub boot

这是我有史以来的第一个问题,我已将这个问题提交给 Red Hat 讲师,但没有找到任何令人满意的答案。

我正在使用 RHEL/CENTOS6、GRUB Legacy 0.97,并查阅了大量解释 linux 引导过程的文档。

几乎所有的博客、文档等都成功地解释了所涉及的步骤和整个过程,但在加载 grub stage2 时实际发生的情况一致失败。

这是我对这个过程的理解,也做了一些测试;

  1. BIOS(不使用 EFI)读取 MBR,查找分区表,并将 GRUB stage1(前 446 字节)加载到内存中
  2. 我在 1024 柱面下有 /boot 分区,我从一堆文档中提取的想法是,如果 GRUB stage1 位于 1024 柱面以下的某个位置,则它可以直接加载 stage2。我查阅过的一些文档提到 stage1.5 位于扇区 63 之前的 MBR 之后,而其他人则建议它可以位于磁盘的前 1MB 中的任何位置,而另一组声称 stage1.5 只是 GRUB v2 的东西,而不是适用于 GRUB 遗留系统。
  3. 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。
  4. 内核在 RHEL/CENTOS 6 上启动 init,在 RHEL/CENTOS 7 上启动 systemd。

我已经从磁盘的第 1 MB 转储了所有数据,并且可以确认除了 MBR 之外没有任何数据。我对 446 字节 GRUB stage1 如何从文件系统加载 stage2 感到困惑?根据维基百科上的一些图片和一些文档,安装GRUB时,stage1包含一个指向stage2的LBA48。

根据事实,我试图测试当 stage2 从 /boot/grub/ 目录中删除或重命名时系统是否启动。即使文件系统中没有 stage2,系统仍然可以启动。

来自 /dev/sda 的第 1 MB

[root@chief zul.kifal]# dd if=/dev/sda bs=1024k count=1 | hexdump -C
00000000  eb 48 90 10 8e d0 bc 00  b0 b8 00 00 8e d8 8e c0  |.H..............|
00000010  fb be 00 7c bf 00 06 b9  00 02 f3 a4 ea 21 06 00  |...|.........!..|
00000020  00 be be 07 38 04 75 0b  83 c6 10 81 fe fe 07 75  |....8.u........u|
00000030  f3 eb 16 b4 02 b0 01 bb  00 7c b2 80 8a 74 03 02  |.........|...t..|
00000040  80 00 00 80 fc 49 08 00  00 08 fa 90 90 f6 c2 80  |.....I..........|
00000050  75 02 b2 80 ea 59 7c 00  00 31 c0 8e d8 8e d0 bc  |u....Y|..1......|
00000060  00 20 fb a0 40 7c 3c ff  74 02 88 c2 52 f6 c2 80  |. ..@|<.t...R...|
00000070  74 54 b4 41 bb aa 55 cd  13 5a 52 72 49 81 fb 55  |tT.A..U..ZRrI..U|
00000080  aa 75 43 a0 41 7c 84 c0  75 05 83 e1 01 74 37 66  |.uC.A|..u....t7f|
00000090  8b 4c 10 be 05 7c c6 44  ff 01 66 8b 1e 44 7c c7  |.L...|.D..f..D|.|
000000a0  04 10 00 c7 44 02 01 00  66 89 5c 08 c7 44 06 00  |....D...f.\..D..|
000000b0  70 66 31 c0 89 44 04 66  89 44 0c b4 42 cd 13 72  |pf1..D.f.D..B..r|
000000c0  05 bb 00 70 eb 7d b4 08  cd 13 73 0a f6 c2 80 0f  |...p.}....s.....|
000000d0  84 f0 00 e9 8d 00 be 05  7c c6 44 ff 00 66 31 c0  |........|.D..f1.|
000000e0  88 f0 40 66 89 44 04 31  d2 88 ca c1 e2 02 88 e8  |..@f.D.1........|
000000f0  88 f4 40 89 44 08 31 c0  88 d0 c0 e8 02 66 89 04  |..@.D.1......f..|
00000100  66 a1 44 7c 66 31 d2 66  f7 34 88 54 0a 66 31 d2  |f.D|f1.f.4.T.f1.|
00000110  66 f7 74 04 88 54 0b 89  44 0c 3b 44 08 7d 3c 8a  |f.t..T..D.;D.}<.|
00000120  54 0d c0 e2 06 8a 4c 0a  fe c1 08 d1 8a 6c 0c 5a  |T.....L......l.Z|
00000130  8a 74 0b bb 00 70 8e c3  31 db b8 01 02 cd 13 72  |.t...p..1......r|
00000140  2a 8c c3 8e 06 48 7c 60  1e b9 00 01 8e db 31 f6  |*....H|.......1.|
00000150  31 ff fc f3 a5 1f 61 ff  26 42 7c be 7f 7d e8 40  |1.....a.&B|..}.@|
00000160  00 eb 0e be 84 7d e8 38  00 eb 06 be 8e 7d e8 30  |.....}.8.....}.0|
00000170  00 be 93 7d e8 2a 00 eb  fe 47 52 55 42 20 00 47  |...}.*...GRUB .G|
00000180  65 6f 6d 00 48 61 72 64  20 44 69 73 6b 00 52 65  |eom.Hard Disk.Re|
00000190  61 64 00 20 45 72 72 6f  72 00 bb 01 00 b4 0e cd  |ad. Error.......|
000001a0  10 ac 3c 00 75 f4 c3 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |..<.u...........|
000001b0  00 00 00 00 00 00 00 00  19 aa 09 00 00 00 80 20  |............... |
000001c0  21 00 83 dd 1e 3f 00 08  00 00 00 a0 0f 00 00 dd  |!....?..........|
000001d0  1f 3f 8e fe ff ff 00 a8  0f 00 00 58 f0 04 00 00  |.?.........X....|
000001e0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
000001f0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 55 aa  |..............U.|
00000200  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
1+0 records in
1+0 records out
1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.0184614 s, 56.8 MB/s
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

魔术字 0044-0047h = 0x000849fc

00000040  80 00 00 80 **fc 49 08 00**  00 08 fa 90 90 f6 c2 80  |.....I..........|

[root@chief zul.kifal]# dd if=/dev/sda skip=$((0x849fc)) bs=512 count=1 | hexdump -C
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes (512 B) copied, 0.00260914 s, 196 kB/s
00000000  52 56 5e bf f8 81 66 8b  2d 83 7d 04 00 0f 84 c4  |RV^...f.-.}.....|
00000010  00 80 7c ff 00 74 3e 66  8b 1d 66 31 c0 b0 7f 39  |..|..t>f..f1...9|
00000020  45 04 7f 03 8b 45 04 29  45 04 66 01 05 c7 04 10  |E....E.)E.f.....|
00000030  00 89 44 02 66 89 5c 08  c7 44 06 00 70 50 66 31  |..D.f.\..D..pPf1|
00000040  c0 89 44 04 66 89 44 0c  b4 42 cd 13 0f 82 93 00  |..D.f.D..B......|
00000050  bb 00 70 eb 56 66 8b 05  66 31 d2 66 f7 34 88 54  |..p.Vf..f1.f.4.T|
00000060  0a 66 31 d2 66 f7 74 04  88 54 0b 89 44 0c 3b 44  |.f1.f.t..T..D.;D|
00000070  08 7d 68 8b 04 2a 44 0a  39 45 04 7f 03 8b 45 04  |.}h..*D.9E....E.|
00000080  29 45 04 66 01 05 8a 54  0d c0 e2 06 8a 4c 0a fe  |)E.f...T.....L..|
00000090  c1 08 d1 8a 6c 0c 5a 52  8a 74 0b 50 bb 00 70 8e  |....l.ZR.t.P..p.|
000000a0  c3 31 db b4 02 cd 13 72  3a 8c c3 8e 45 06 58 c1  |.1.....r:...E.X.|
000000b0  e0 05 01 45 06 60 1e c1  e0 04 89 c1 31 ff 31 f6  |...E........1.1.|
000000c0  8e db fc f3 a4 1f 61 83  7d 04 00 0f 85 42 ff 83  |......a.}....B..|
000000d0  ef 08 e9 34 ff 5a ea 00  82 00 00 be 05 81 e8 3d  |...4.Z.........=|
000000e0  00 eb 06 be 0a 81 e8 35  00 be 0f 81 e8 2f 00 eb  |.......5...../..|
000000f0  fe 4c 6f 61 64 69 6e 67  20 73 74 61 67 65 32 00  |.Loading stage2.|
00000100  2e 00 0d 0a 00 47 65 6f  6d 00 52 65 61 64 00 20  |.....Geom.Read. |
00000110  45 72 72 6f 72 00 bb 01  00 b4 0e cd 10 46 8a 04  |Error........F..|
00000120  3c 00 75 f2 c3 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |<.u.............|
00000130  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
000001f0  00 00 00 00 00 00 00 00  fd 49 08 00 f6 00 20 08  |.........I.... .|
00000200
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

(/boot) 从 2048 开始。

# fdisk -lu /dev/sda

Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 5221 cylinders, total 83886080 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0009aa19

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     1026047      512000   83  Linux Par...
/dev/sda2         1026048    83886079    41430016   8e  Linux LVM
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

如果有人能解释一下,将不胜感激。

Rui*_*iro 10

来自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 1 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 内少于 512 字节的磁盘空间中,能够加载 Stage 1.5 或 Stage 2 引导加载程序。

如有必要,阶段 1 引导加载程序将阶段 1.5 引导加载程序读入内存。某些硬件需要一个中间步骤才能进入第 2 阶段引导加载程序。当 /boot/ 分区高于硬盘驱动器的 1024 柱面或使用 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。

阶段 2 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。此接口允许选择要引导的内核或操作系统、向内核传递参数或查看系统参数。

似乎相当明显的第 2 阶段是实际的 grub 二进制文件。事实上,文档说明 grub 2 是按名称加载的。

我会尝试这样做:

dd if=/dev/zero of=/boot/stage2
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

附加数据:

检查 /boot/grub:

stage1 引导加载程序的副本:

stage1
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

stage1_5 的文件:

e2fs_stage1_5  
fat_stage1_5  
jfs_stage1_5  
minix_stage1_5  
reiserfs_stage1_5  
xfs_stage1_5
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

阶段 2 的文件:

stage2
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

链接到 grub 图像:

幼虫