GRUB2 引导管理器：从配置文件到修复实战

GRUB2，全称 GRand Unified Bootloader 2，是目前绝大多数 Linux 发行版的默认引导管理器。说白了，它就是操作系统启动时第一个跑起来的程序，负责把内核加载进内存。我刚开始接触多系统时，总觉得 GRUB2 很神秘，动不动就进不去系统。后来摸透了它的脾气，才发现其实就那几个核心文件在起作用。

核心认知：GRUB2 的配置文件不是手写的，而是由脚本自动生成的。你直接编辑 /boot/grub/grub.cfg ？下次更新内核，改动就全丢了。正确做法是修改 /etc/default/grub 和 /etc/grub.d/ 目录下的脚本。

GRUB2 配置文件结构

GRUB2 的配置体系分三层，我画了张图帮你理清关系：

从上图能看出来，grub.cfg 是最终产物。它由 /etc/grub.d/ 里的脚本，结合 /etc/default/grub 里的参数，通过 update-grub 或 grub-mkconfig 命令生成。我个人习惯把 /etc/default/grub 比作「调料配方」，/etc/grub.d/ 里的脚本是「菜谱步骤」，最终炒出来的菜就是 grub.cfg。

grub.cfg 详解

打开 /boot/grub/grub.cfg，你会看到一堆密密麻麻的脚本。别慌，核心结构其实很清晰：

段落	作用	典型内容
头部	加载必要模块，设置全局变量	`set default="0"`、`set timeout=5`
菜单项	每个 `menuentry` 块定义一个启动项	`menuentry 'Ubuntu' { ... }`
子菜单	用 `submenu` 包裹高级选项	`submenu '高级选项' { ... }`
尾部	加载主题、字体等资源	`source $prefix/grub.cfg`

一个典型的 menuentry 块长这样：

menuentry 'Ubuntu 22.04 LTS' --class ubuntu --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-simple-xxxx' {
    recordfail
    load_video
    gfxmode $linux_gfx_mode
    insmod gzio
    insmod part_gpt
    insmod ext2
    set root='hd0,gpt2'
    search --no-floppy --fs-uuid --set=root xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx
    linux   /vmlinuz-5.15.0-generic root=UUID=yyyyyyyy-yyyy-yyyy-yyyy-yyyyyyyyyyyy ro  quiet splash
    initrd  /initrd.img-5.15.0-generic
}

这里我解释几个关键点：

set root：指定根分区，hd0,gpt2 表示第一块硬盘的第二个 GPT 分区
search --fs-uuid：通过 UUID 查找分区，比设备名更可靠
linux 行：指定内核文件路径和内核参数，ro 表示只读挂载根文件系统
initrd 行：指定初始 RAM 磁盘，用于加载必要的驱动

我的经验：UUID 是分区最稳定的标识符。设备名如 /dev/sda1 会随硬盘接口变化而改变，但 UUID 不会。我曾经帮同事修一台服务器，他直接写死了 /dev/sdb2，结果加了一块硬盘后系统就起不来了。换成 UUID 后，再也没出过问题。

自定义启动菜单

想改 GRUB2 菜单？记住一个原则：改配置，别改产物。具体步骤是：

编辑 /etc/default/grub 设置全局参数
在 /etc/grub.d/40_custom 中添加自定义菜单项
运行 update-grub 重新生成 grub.cfg

常用的 /etc/default/grub 参数：

参数	默认值	说明
`GRUB_DEFAULT`	0	默认启动项，可以是数字或菜单项名称
`GRUB_TIMEOUT`	5	倒计时秒数，设为 -1 则等待用户选择
`GRUB_CMDLINE_LINUX`	""	传递给所有 Linux 内核的额外参数
`GRUB_DISABLE_OS_PROBER`	false	是否禁用自动探测其他操作系统
`GRUB_GFXMODE`	auto	图形模式分辨率，如 1920x1080

举个例子，我想让 Windows 10 作为默认启动项，并且把倒计时改成 10 秒：

# 编辑 /etc/default/grub
GRUB_DEFAULT="Windows 10"
GRUB_TIMEOUT=10

# 然后更新
sudo update-grub

如果想添加一个自定义的启动项，比如从 ISO 文件直接启动：

# 编辑 /etc/grub.d/40_custom
menuentry "Live Ubuntu ISO" {
    set isofile="/iso/ubuntu-22.04-desktop-amd64.iso"
    loopback loop $isofile
    linux (loop)/casper/vmlinuz boot=casper iso-scan/filename=$isofile quiet splash
    initrd (loop)/casper/initrd
}

# 更新
sudo update-grub

注意：自定义菜单项的文件名必须以数字开头，比如 40_custom。数字决定了执行顺序，数字越小越先执行。我见过有人把文件命名为 custom，结果 update-grub 直接忽略了它。

修复 GRUB2 引导

GRUB2 坏了怎么办？别慌，我遇到过不下十次这种情况。最常见的场景是：装了 Windows 后 Linux 进不去了，或者硬盘分区表被改了。修复方法分两种：

方法一：使用 Live CD 修复（推荐）

用 Ubuntu Live USB 启动，选择「试用 Ubuntu」
打开终端，挂载根分区：sudo mount /dev/sda2 /mnt
挂载 EFI 分区（如果是 UEFI 模式）：sudo mount /dev/sda1 /mnt/boot/efi
绑定必要的目录：

sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /proc /mnt/proc
sudo mount --bind /sys /mnt/sys

chroot 进入系统：sudo chroot /mnt
重新安装 GRUB：

# BIOS 模式
grub-install /dev/sda

# UEFI 模式
grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi --bootloader-id=Ubuntu

更新配置：update-grub
退出 chroot，重启：exit && sudo reboot

方法二：使用 Boot-Repair 工具

如果你觉得手动操作太麻烦，可以用 Boot-Repair。它是个图形化工具，一键修复：

# 在 Live CD 中运行
sudo add-apt-repository ppa:yannubuntu/boot-repair
sudo apt update
sudo apt install boot-repair
boot-repair

选择「Recommended repair」，它会自动检测并修复 GRUB。嗯，这个工具我推荐给新手用，但作为工程师，我建议你还是学会手动修复，毕竟不是所有环境都有图形界面。

避坑指南：我曾经在修复一台服务器时，忘了挂载 /boot 分区（它是独立分区），结果 grub-install 虽然成功了，但内核文件根本没装对位置。重启后直接黑屏。记住：如果 /boot 是独立分区，一定要先挂载它。

最后说一句，GRUB2 的配置文件虽然看起来复杂，但核心逻辑就三条：别直接改 grub.cfg、用 update-grub 生成、UUID 比设备名靠谱。掌握了这三点，多系统启动的 80% 问题你都能自己搞定。

📚 课程目录

GRUB2 引导管理器：从配置文件到修复实战

GRUB2 配置文件结构

grub.cfg 详解

自定义启动菜单

修复 GRUB2 引导

方法一：使用 Live CD 修复（推荐）

方法二：使用 Boot-Repair 工具