Linux From Scratch - 版本 loongarch-12.1-systemd-中文翻译版

第 10 章 使 LFS 系统可引导

10.4. 使用 GRUB 设定引导过程

[注意]

注意

本节假设您的系统支持 UEFI，且您希望通过 UEFI 和按照第 8 章给出的命令构建的 GRUB 引导 LFS。

如果您按照 BLFS 的说明安装了支持 UEFI 的 GRUB 及其可选依赖项，您应该跳过本页中的指令，但仍然阅读本页以学习 grub.cfg 的语法和在该文件中指定分区的方法，并按照 BLFS 页面中的说明，配置支持 UEFI 的 GRUB，但是您需要将 BLFS 页面给出的--target=x86_64-efi 替换为适合 LoongArch 的 --target=loongarch64-efi。

如果您的系统不支持 UEFI，或者您不想使用它，您需要自行寻找配置引导过程的方法。

10.4.1. 概述

[警告]

警告

如果您不小心错误地配置了 GRUB，可能导致您的系统完全无法使用，除非使用 CD-ROM 或可引导的 USB 存储器等备用引导设备。本节不是引导您的 LFS 系统的唯一方案，您可能只要修改现有的启动加载器 (如 Grub-Legacy、GRUB2 或 LILO) 配置即可引导 LFS。

您务必保证自己拥有一个紧急引导磁盘，它在计算机不可用 (无法引导) 时能够 “抢修” 计算机。如果您现在还没有引导设备，您可以执行以下命令创建一个。如果要创建用于 UEFI 的紧急引导设备，参阅 BLFS 页面中的“Create an Emergency Boot Disk”一节。

10.4.2. 关闭 Secure Boot

LFS 没有支持 Secure Boot 所需的关键软件包。为了按照本节给出的方法设定引导过程，必须在固件的设置界面关闭安全引导。如果您不知道如何操作，阅读您的系统生产商给出的文档。

10.4.3. GRUB 命名惯例

GRUB 使用一种独特的命名结构，为驱动器和分区命名。分区名的形式为 (hdn,m)，这里 n 是硬盘驱动器编号，m 是分区编号。硬盘驱动器编号从 0 开始，但分区号对于主分区来说从 1 开始 (对于扩展分区来说从 5 开始)。例如，分区 sda1 在 GRUB 中的名字是 (hd0,1)，而 sdb3 的名字是 (hd1,3)。和 Linux 不同，GRUB 不认为 CD-ROM 驱动器属于硬盘驱动器。例如，如果在 hdb 上有一个 CD-ROM 驱动器，而 hdc 上有第二个硬盘驱动器，则第二个硬盘驱动器仍然名为 hd1。

10.4.4. 设定 GRUB 配置

GRUB 需要在 EFI 系统分区 (ESP) 中创建一个 EFI 可执行文件才能正常工作。您可以用以下命令找到 ESP： 

fdisk -l | grep 'EFI System'

如果您的硬盘上没有 ESP (例如，您在一个全新的硬件系统上使用 Live CD 作为宿主发行版构建 LFS)，阅读 BLFS 页面以了解如何在硬盘上创建 ESP。

如果 ESP 没有挂载到 (chroot 中的) /boot/efi，现在挂载它： 

mkdir -pv /boot/efi
mount /boot/efi
[注意]

注意

这里有意略去了命令中的设备节点路径。我们假设将 ESP 挂载到 /boot/efi 的条目已经写入 /etc/fstab。如果您忘记在第 10.2 节 “创建 /etc/fstab 文件”中创建 ESP 的条目，需要在运行上述命令前，补充这一条目。

引导分区的位置由负责进行配置的用户自己决定，作者推荐创建一个小的 (建议大小为 200 MB) 分区，专门存放引导信息。这样，不同的 Linux 系统 (无论是 LFS 还是商业发行版) 在启动时和启动后都能访问相同的引导文件。如果您选择这样做，您需要挂载这个单独的分区，将 /boot 中已有的文件 (例如上一节中构建的 Linux 内核) 移动到新的分区中。之后，解除该分区的挂载，并将它挂载为 /boot。另外，还要注意更新 /etc/fstab。

直接将 /boot 目录保留在 LFS 分区也是可以的，但这样在配置多系统启动时比较麻烦。

根据以上信息，确定 LFS 根分区 (或 boot 分区，如果使用了独立的 boot 分区) 的名称。下面假设 LFS 根分区 (或 boot 分区) 是 sda2。

将 GRUB 文件安装到 /boot/grub，并将 GRUB EFI 可执行文件安装到 /boot/efi/EFI/BOOT/BOOTLOONGARCH64.EFI：

[警告]

警告

以下命令会覆盖 BOOTLOONGARCH64.EFI，如果这不是您希望的，不要运行该命令。例如，如果该文件已经包含了另一启动管理器。您可以用 cp 命令备份它，因为它只是一个普通文件。 

grub-install --removable
[注意]

注意

这里的 --removable 可能看上去很奇怪。UEFI 固件在 ESP 中以硬编码的路径，即 EFI/BOOT/BOOTLOONGARCH64.EFI，以及 EFI 变量中列出的其他引导加载器路径搜索包含引导加载器的 EFI 可执行文件。我们尚未安装能够操作 EFI 变量的工具，因此只能将 EFI 可执行文件安装到硬编码的路径上。硬编码的路径通常用于可移动设备 (如 USB 闪存盘)，因此 使得 grub-install 使用硬编码路径的选项名为 --removable。

UEFI 实现通常倾向于使用 EFI 变量中记录的路径，而不是硬编码的搜索路径。在下次引导系统时，您可能需要使用 EFI 固件提供的引导设备选择目录或者设置界面，以手动选择引导加载器。

某些 UEFI 实现在同一硬盘中存在记录于 EFI 变量的引导加载器时，会完全忽略硬编码的路径。此时您需要为新安装的引导加载器创建一个 EFI 变量。安装 efibootmgr，运行下列命令： 

mount -v -t efivarfs efivarfs /sys/firmware/efi/efivars
efibootmgr -B -L LFS || true
efibootmgr -c -L LFS -l '\EFI\BOOT\BOOTLOONGARCH64.EFI' -d /dev/sda
umount /sys/firmware/efi/efivars

将 /dev/sda 替换为安装 GRUB 的硬盘对应的设备节点路径。

10.4.5. 创建 GRUB 配置文件

生成 /boot/grub/grub.cfg： 

cat > /boot/grub/grub.cfg << "EOF"
# Begin /boot/grub/grub.cfg
set default=0
set timeout=5

insmod part_gpt
insmod ext2
set root=(hd0,2)

insmod all_video

menuentry "GNU/Linux, Linux 6.7.4-lfs-loongarch-12.1-systemd" {
        linux   /boot/vmlinuz-6.7.4-lfs-loongarch-12.1-systemd root=/dev/sda2 ro
}
EOF

insmod 命令加载 GRUB 模块 part_gpt and ext2。ext2 模块尽管如此命名，实际上却支持 ext2，ext3，以及 ext4 文件系统。grub-install 命令已经将一些模块嵌入 GRUB 主映像 (它安装在 MBR 或 GRUB BIOS 分区中)，以便在访问其他模块 (这些模块在 /boot/grub/i386-pc 中) 时避免“先有鸡还是先有蛋”的问题。因此，在典型的系统配置中，这两个模块已经被嵌入主映像，此时这两条 insmod 命令不会产生任何效果。但是无论如何它们不会造成损害，而且在一些少见的系统配置中它们可能是必要的。

[注意]

注意

从 GRUB的视角来看，内核文件的位置相对于它使用的分区。如果您使用了单独的 /boot 分区，需要从上面的 linux 行删除 /boot，然后修改 set root 行，指向 /boot 分区。

[注意]

注意

如果新增或移除了一些存储设备 (包括 USB 闪存盘等可移动存储设备)，则 GRUB 赋予分区的编号可能发生改变。这可能导致引导失败，因为 grub.cfg 仍然在使用“旧的”编号。如果希望避免这种问题，可以使用分区和文件系统的 UUID 指定分区，以代替 GRUB 编号。运行 lsblk -o UUID,PARTUUID,PATH,MOUNTPOINT 以显示文件系统 (在 UUID 列) 和分区 (在 PARTUUID 列) 的 UUID。之后将 set root=(hdx,y) 替换为 search --set=root --fs-uuid <内核所在文件系统的 UUID>，并将 root=/dev/sda2 替换为 root=PARTUUID=<构建 LFS 使用的分区的 UUID>。

注意分区的 UUID 和该分区中文件系统的 UUID 是完全不同的。一些在线资料可能建议使用 root=UUID=<文件系统 UUID> 代替root=PARTUUID=<分区 UUID>，但是这种方法依赖于 initramfs，而 initramfs 超出了 LFS 的范畴。

/dev 中分区对应的设备节点名也可能发生改变 (和 GRUB 分区编号的变化相比较为少见)。在 /etc/fstab 中，也可以将 /dev/sda1 这样的设备节点路径改为 PARTUUID=<分区 UUID>，从而避免设备节点命名发生改变时可能导致的引导失败。

GRUB 是一个很强大的程序，它提供了非常多的选项，可以支持多种设备、操作系统和分区类型，还有很多用于定制启动屏幕、声音、鼠标输入等的选项。这些选项的细节超过了本书的范围，不予讨论。

[小心]

小心

有一个命令 grub-mkconfig 被用于自动创建配置文件。它使用 /etc/grub.d 中的脚本创建新配置文件，这会覆盖您手动编写的 grub.cfg。这些脚本主要是为非源代码发行版设计的，在 LFS 中不推荐使用。但是，如果您安装了商业发行版，它很可能在发行版中被运行，记得备份 grub.cfg 以防它被覆盖。