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Linux Grub引導修復指南

2023.06.24 河南

一、啟動問題

1、如果你的計算機在開機后直接進入grub rescue模式，可能需要查看grub的環(huán)境變量和掛載點等信息，并且重新安裝grub。

set命令可以查看當前grub環(huán)境的變量值： set # 正常grub menu界面將顯示類似下面的信息 prefix=(hd0,gpt2)/boot/grub root=hd0,gpt2 ...

2、如果grub menu界面可以出現(xiàn)，但是無法正常啟動Linux操作系統(tǒng)，可能是因為grub配置文件（如/boot/grub/grub.cfg）被刪除或損壞。解決辦法是進入grub命令行模式，查看當前grub菜單中的各項設置。

# 進入grub命令行模式
grub>
# 查看grub菜單
cat (hd0,gpt2)/boot/grub/grub.cfg
# 輸出grub內(nèi)容，并檢查各項設置是否正確。

3、如果進入grub的menu之后，找不到正確的選項來啟動Linux系統(tǒng)，可能需要手動添加一些啟動菜單。這時可以使用grub-mkconfig或手動編輯grub配置文件。

# 使用grub-mkconfig自動生成grub menu grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg # 手動編輯grub.cfg，添加啟動菜單（下面是示例） menuentry 'My Linux' { set root=(hd0,gpt2) linux /vmlinuz root=/dev/sda2 initrd /initrd.img }

二、分區(qū)問題

1、如果Linux的根分區(qū)發(fā)生磁盤損壞或者刪除，可能需要重新建立分區(qū)并且安裝Linux系統(tǒng)。

# 使用fdisk命令來查看當前分區(qū)情況
sudo fdisk -l /dev/sda
# 新建一個主分區(qū)
sudo fdisk /dev/sda
n # 創(chuàng)建新的分區(qū)
p # 創(chuàng)建一個主分區(qū)
# 選擇分區(qū)起始和結束的扇區(qū)（按回車鍵表示使用默認值）
w # 保存并退出
# 格式化剛才新建的分區(qū)
sudo mkfs.ext4 /dev/sda3
# 掛載分區(qū)到/mnt下
sudo mount /dev/sda3 /mnt
# 將當前系統(tǒng)的文件拷貝到新分區(qū)
sudo cp -ax / /mnt
# 更新新分區(qū)的fstab文件
sudo nano /mnt/etc/fstab
# 在fstab中加入下面這行
UUID=3fdda0dd-6bef-4bab-9bef-4d8edaaa5aac / ext4 errors=remount-ro 0 1

2、如果Linux系統(tǒng)的根分區(qū)尚未損壞或刪除，但是grub引導信息不正確，可能需要修改grub引導信息之后重新安裝grub。

# 找到當前系統(tǒng)的根分區(qū)，假設為/dev/sda2 # 掛載該分區(qū)到/mnt下 sudo mount /dev/sda2 /mnt # 掛載/boot分區(qū)（如果有的話） sudo mount /dev/sda1 /mnt/boot # 掛載虛擬文件系統(tǒng)到/mnt下 for i in /dev /dev/pts /proc /sys /run; do sudo mount -B $i /mnt$i; done # 進入/mnt下的Linux系統(tǒng)，注意切換root用戶 sudo chroot /mnt # 重新安裝grub引導信息 grub-install /dev/sda # 更新grub配置 update-grub # 退出chroot環(huán)境并卸載/mnt下的各個目錄 exit for i in /dev/pts /dev /proc /sys /run /boot; do sudo umount /mnt$i; done sudo umount /mnt

三、故障診斷

1、如果grub引導信息顯示錯誤信息，可能需要開啟grub菜單的調(diào)試模式，或者查看grub日志文件（如/var/log/grub.log）來顯示更多詳細信息。

# 開啟grub調(diào)試模式
grub> set debug=all
# 新建啟動菜單，選擇調(diào)試模式
menuentry 'Debugging my Linux' {
    set root=(hd0,gpt2)
    linux /vmlinuz root=/dev/sda2 debug
    initrd /initrd.img
}
# 重啟計算機，選擇該菜單后，即可顯示grub調(diào)試信息

2、如果Linux系統(tǒng)啟動后，發(fā)現(xiàn)各種問題，可能需要進入單用戶模式（也稱緊急模式）進行故障診斷。

# 進入grub菜單，選擇要進入的Linux啟動菜單，按e鍵進入編輯模式 # 找到以“l(fā)inux”開頭的一行，末尾加入“single”或“emergency”，如下所示 linux /vmlinuz root=/dev/sda2 single # 按Ctrl+X或F10進入單用戶模式 # 進入之后，可以檢查文件系統(tǒng)、日志文件、網(wǎng)絡配置等

四、安全機制

1、為了防止grub和Linux系統(tǒng)被未經(jīng)授權的用戶或程序篡改，可以通過以下辦法加強系統(tǒng)的安全性：

# 給grub.cfg加密并且保護
# 安裝grub-mkstandalone
sudo apt install grub-efi-amd64-bin
# 生成一個grub密碼，比如mypassword
echo -e 'mypassword\nmypassword' | sudo grub-mkpasswd-pbkdf2 | grep 'PBKDF2' | awk -F ' ' '{print 'set superusers=“root\npassword_pbkdf2 root ' $NF}' | sudo tee -a /etc/grub.d/40_custom
# 生成加密后的grub.cfg文件
sudo grub-mkstandalone -d /usr/lib/grub/x86_64-efi/ -O x86_64-efi --fonts='unicode' --themes='default' -o grub.efi /boot/grub/grub.cfg
# 移動已有的grub.efi文件
sudo mv /boot/efi/EFI/ubuntu/grubx64.efi /boot/efi/EFI/ubuntu/grubx64.efi.bak
# 移動新生成的grub.efi文件
sudo mv grub.efi /boot/efi/EFI/ubuntu/grubx64.efi

2、另外，還可以設置Linux系統(tǒng)的boot loader鎖，使得只能使用密鑰來啟動Linux系統(tǒng)，防止系統(tǒng)被非法篡改。

# 安裝mokutil工具 sudo apt-get install mokutil # 創(chuàng)建一個私鑰 sudo openssl req -new -x509 -newkey rsa:2048 -keyout ?(id -un)-$(hostname -s).key -outform DER -out ?(id -un)-$(hostname -s).der -days 36500 -nodes -subj '/CN=$(hostname)' # 上傳該密鑰到Linux MOK中，并且輸入密碼 sudo mokutil --import ?(id -un)-$(hostname -s).der # 重啟計算機，進入UEFI界面，選擇“MOK management”，導入秘鑰 # 重啟，之后再次安裝grub-efi-amd64-signed，這樣只有使用秘鑰才能啟動Linux系統(tǒng) sudo apt-get install grub-efi-amd64-signed

五、總結

本文介紹了如何修復Linux系統(tǒng)的grub引導問題，包括啟動問題、分區(qū)問題、故障診斷和安全機制等方面。通過本文的指引和代碼示例，希望讀者能夠更好地理解Linux系統(tǒng)的grub引導工作原理，并且掌握一些實用的技巧，使得我們在Linux系統(tǒng)的日常運維工作中能夠快速而準確地解決grub引導問題。

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