GRUB (Grand Unified Bootloader) besteht aus zwei Stufen. Stufe 1 (stage1) besteht aus 512 Byte und erfüllt lediglich die Aufgabe, die zweite Stufe des Bootloaders zu laden. Anschließend wird Stufe 2 (stage2) geladen. Diese Stufe enthält den Hauptteil des Bootloaders.
In einigen Konfigurationen gibt es eine zusätzliche Zwischenstufe 1.5, die Stufe 2 von einem geeigneten Dateisystem lokalisiert und lädt. Wenn diese Methode zur Verfügung steht, wird sie bei der Installation oder bei der anfänglichen Einrichtung von GRUB mit YaST standardmäßig gewählt.
stage2 kann auf zahlreiche Dateisysteme zugreifen. Derzeit werden Ext2, Ext3, ReiserFS, Minix und das von Windows verwendete DOS FAT-Dateisystem unterstützt. Bis zu einem gewissen Grad werden auch die von BSD-Systemen verwendeten , XFS, UFS und FFS unterstützt. Seit Version 0.95 kann GRUB auch von einer CD oder DVD booten, die das ISO 9660-Standarddateisystem nach der El Torito
-Spezifikation enthält. GRUB kann noch vor dem Booten auf Dateisysteme unterstützter BIOS-Datenträgerlaufwerke (vom BIOS erkannte Disketten-, Festplatten-, CD- oder DVD-Laufwerke) zugreifen. Daher ist keine Neuinstallation des Bootmanagers nötig, wenn die Konfigurationsdatei von GRUB (menu.lst) geändert wird. Beim Booten des Systems liest GRUB die Menüdatei sowie die aktuellen Pfade und Partitionsdaten zum Kernel oder zur Initial RAM-Disk (initrd) neu ein und findet diese Dateien selbstständig.
Die eigentliche Konfiguration von GRUB basiert auf den im Folgenden beschriebenen drei Dateien:
Diese Datei enthält alle Informationen zu Partitionen oder Betriebssystemen, die mit GRUB gebootet werden können. Wenn diese Angaben nicht zur Verfügung stehen, muss der Benutzer in der GRUB-Kommandozeile das weitere Vorgehen angeben (siehe Ändern von Menü-Einträgen während des Bootvorgangs).
Diese Datei übersetzt Gerätenamen aus der GRUB- und BIOS-Notation in Linux-Gerätenamen.
Diese Datei enthält die Befehle, Parameter und Optionen, die die GRUB-Shell für das ordnungsgemäße Installieren des Bootloaders benötigt.
GRUB kann auf mehrere Weisen gesteuert werden. Booteinträge aus einer vorhandenen Konfiguration können im grafischen Menü (Eröffnungsbildschirm) ausgewählt werden. Die Konfiguration wird aus der Datei menu.lst geladen.
In GRUB können alle Bootparameter vor dem Booten geändert werden. Auf diese Weise können beispielsweise Fehler behoben werden, die beim Bearbeiten der Menüdatei aufgetreten sind. Außerdem können Bootbefehle über eine Art Eingabeaufforderung (siehe Ändern von Menü-Einträgen während des Bootvorgangs) interaktiv eingegeben werden. &GRUB bietet die Möglichkeit, noch vor dem Booten die Position des Kernels und die Position von initrd zu ermitteln. Auf diese Weise können Sie auch ein installiertes Betriebssystem booten, für das in der Konfiguration des Bootloaders noch kein Eintrag vorhanden ist.
GRUB ist in zwei Versionen vorhanden: als Bootloader und als normales Linux-Programm in /usr/sbin/grub. Dieses Programm wird als GRUB-Shell bezeichnet. Es stellt auf dem installierten System eine Emulation von GRUB bereit, die zum Installieren von GRUB oder zum Testen neuer Einstellungen verwendet werden kann. Die Funktionalität, GRUB als Bootloader auf einer Festplatte oder Diskette zu installieren, ist in Form der Befehle install und setup in GRUB integriert. Diese Befehle sind in der GRUB-Shell verfügbar, wenn Linux geladen ist.
Die Datei device.map enthält Zuordnungen zwischen den GRUB- und BIOS-Gerätenamen und den Linux-Gerätenamen. In einem Mischsystem aus IDE- und SCSI-Festplatten muss GRUB anhand eines bestimmten Verfahrens versuchen, die Bootreihenfolge zu ermitteln, da die BIOS-Informationen zur Bootreihenfolge für GRUB unter Umständen nicht zugänglich sind. GRUB speichert das Ergebnis dieser Analyse in der Datei /boot/grub/device.map. Auf einem System, für das IDE vor SCSI gebootet werden soll, kann die Datei device.map beispielsweise wie folgt aussehen:
(fd0) /dev/fd0 (hd0) /dev/sda (hd1) /dev/sdb
Da die Reihenfolge von IDE, SCSI und anderen Festplatten abhängig von verschiedenen Faktoren ist und Linux die Zuordnung nicht erkennen kann, besteht die Möglichkeit, die Reihenfolge in der Datei device.map manuell festzulegen. Wenn beim Booten Probleme auftreten sollten, prüfen Sie, ob die Reihenfolge in dieser Datei der BIOS-Reihenfolge entspricht, und ändern Sie sie notfalls temporär mithilfe der GRUB-Eingabeaufforderung. Sobald das Linux-System gebootet ist, können Sie die Datei device.map mithilfe des YaST-Bootloader-Moduls oder eines Editors Ihrer Wahl dauerhaft bearbeiten.
Installieren Sie nach der manuellen Bearbeitung von device.map GRUB über den folgenden Befehl erneut. Dieser Befehl führt dazu, dass die Datei device.map neu geladen wird und die in grub.conf aufgelisteten Befehle ausgeführt werden:
grub --batch < /etc/grub.conf
Nach menu.lst und device.map ist /etc/grub.conf die dritte wichtige Konfigurationsdatei von GRUB. Diese Datei enthält die Befehle, Parameter und Optionen, die die GRUB-Shell für das ordnungsgemäße Installieren des Bootloaders benötigt.
setup --stage2=/boot/grub/stage2 --force-lba (hd0,1) (hd0,1) quit
Dieses Kommando weist GRUB an, den Bootloader automatisch auf die zweite Partition der ersten Festplatte (hd0,1) zu installieren und dabei die Boot-Images zu verwenden, die sich auf derselben Partition befinden. Der Parameter --stage2=/boot/grub/stage2 ist erforderlich, um das Image stage2 von einem eingehängten Dateisystem zu installieren. Einige BIOS haben eine fehlerhafte Implementierung für LBA-Unterstützung. Mit --force-lba können Sie diese ignorieren.
Schon vor dem Booten des Betriebssystems ermöglicht GRUB den Zugriff auf Dateisysteme. Dies bedeutet, dass Benutzer ohne root-Berechtigungen auf Dateien des Linux-Systems zugreifen können, auf die sie nach dem Booten keinen Zugriff haben. Um diese Zugriffe oder das Booten bestimmter Betriebssysteme zu verhindern, können Sie ein Bootpasswort festlegen.
WICHTIG: Bootpasswort und Eröffnungsbildschirm
Wenn Sie für GRUB ein Bootpasswort verwenden, wird der übliche Eröffnungsbildschirm nicht angezeigt.
Legen Sie als Benutzer root das Bootpasswort wie folgt fest:
Verschlüsseln Sie an der root-Eingabeaufforderung das Passwort mithilfe von grub-md5-crypt:
# grub-md5-crypt Password: **** Retype password: **** Encrypted: $1$lS2dv/$JOYcdxIn7CJk9xShzzJVw/
Fügen Sie die verschlüsselte Zeichenkette in den globalen Abschnitt der Datei menu.lst ein:
gfxmenu (hd0,4)/message color white/blue black/light-gray default 0 timeout 8 password --md5 $1$lS2dv/$JOYcdxIn7CJk9xShzzJVw/
Jetzt können GRUB-Befehle in der Booteingabeaufforderung nur ausgeführt werden, wenn die Taste P gedrückt und das Passwort eingegeben wurde. Benutzer können jedoch über das Bootmenü weiterhin alle Betriebssysteme booten.
Um zu verhindern, dass ein oder mehrere Betriebssysteme über das Bootmenü gebootet werden, fügen Sie den Eintrag lock zu allen Abschnitten in menu.lst hinzu, die ohne Eingabe eines Passworts nicht gebootet werden sollen. Beispiel:
title linux kernel (hd0,4)/vmlinuz root=/dev/sda7 vga=791 initrd (hd0,4)/initrd lock
Nach dem Neubooten des Systems und der Auswahl des Linux-Eintrags im Bootmenü erscheint zunächst folgende Fehlermeldung:
Error 32: Must be authenticated
Drücken Sie die Eingabetaste, um das Menü zu öffnen. Drücken Sie anschließend die Taste P, um die Eingabeaufforderung für das Passwort zu öffnen. Wenn Sie das Passwort eingegeben und die Eingabetaste gedrückt haben, sollte das ausgewählte Betriebssystem (in diesem Fall Linux) gebootet werden.