Gestor de arranque grub

Grub es un gestor de arranque para su PC que se distribuye en la dirección http://www.gnu.org/software/grub/

Tradicionalmente LILO era el gestor de arranque que, de forma predeterminada, se instalaba en las distribuciones de linux. Ahora podemos también elegir grub como gestor de arranque y obtener alguna mejora de prestaciones.

Grub puede cargar ditintos sistemas operativos, por ejemplo Linux, Windows, MS-DOS, BeOS, FreeBSD, OpenBSD, GNU Hurd. De hecho, grub nace cn la idea original de cargar un núcleo GNU Hurd.

Instalación

Algunas distribuciones seleccionan grub como gestor de arranque predeterminado durante el proceso de instalación, por ejemplo RedHat. Si queremos elegir LILO como gestor de arranque predeterminado, tendremos que seleccionarlo explícitamente durante el proceso de instalación.

Si la instalación del paquete grub la realizamos en un sistema en funcionamiento y no durante el proceso de instalación hay que tener en cuenta que no sobreescribe el gestor de arranque que tengamos instalado anteriormente. Tendremos que sobreescribir el sector de arranque explícitamente como veremos posteriormente.

Unidades de disco en grub

grub describe los discos duros como (hd0), (hd1), (hd2) y así sucesivamente. grub no hace distinciones entre discos SCSI e IDE. El primer disco que reconoce el BIOS será (hd0), el segundo (hd1), etc. Todas estas anteiores denominaciones hacen referencia al disco duro completo. De la misma forma comienza a numerar las particiones desde cero; así (hd0,0) indica la primera partición del primer disco duro.

Las particiones extendidas linux comienzan a numerarse a partir de 4, independientemente de las particiones primarias existentes. Por ejemplo (hd0,4) sería la primera partición extendida del primer disco duro.

Los disquetes se denominan utilizando el mismo criterio, el primero será (fd0), el segundo (fd1), etc.

Hay que resaltar que las numeraciones siempre comienzan desde cero.

grub en un disquete

Instalación

Es aconsejable disponer de un disquete de arranque para poder iniciar el sistema en caso de fallo en el arranque por una instalación defectuosa en el disco duro o por que otro sistema operativo borre el gestor de arranque durante su instalación.

Para instalar grub en el disquete lo introducimos en la unidad y ejecutamos, como root:

# mkfs -t ext3 /dev/fd0
# mount -t ext3 /dev/fd0 /mnt/floppy
# grub-install --root-directory=/mnt/floppy  fd0
# umount /mnt

O también volcando directamente los ficheros:

# dd if=/ruta-acceso/stage1 of=/dev/fd0 count=1
# dd if=/usr/ruta-aceso/stage2 of=/dev/fd0 seek=1

bien

# cat /ruta-acceso/grub/stage{1,2} >> /dev/fd0

en general, escribir los ficheros stage1 y stage2 en el disquete.

Arranque

Para poder arrancar linux con un disquete grub necesitaremos conocer algunos datos, en particular donde está el núcleo y cuale son las particiones de arranque de los distintos sistemas.

Suponiendo que tenemos instalado Linux en /dev/hda3 como partición raíz y Windows en /dev/hda1.

Arrancamos el sistema desde el disquete y nos debe aparecer el indicador:

grub>

lo que quiere decir que grub está esperando nuestra órdenes.

Para iniciar Linux suponiendo que /boot está en una partición independiente (por ejemplo /dev/hda2) tecleamos:

   grub> root (hd0,1)
grub> kernel /vmlinuz-2.4.20-18-8 root=/dev/hda3
grub> initrd /initrd-2.4.20-18-8.img
grub> boot

es decir todas las rutas de acceso a ficheros son relativas a la partición /boot.

Primero indiacamos cual es la partición correspondiente a /boot, que si en nuestro caso es /dev/hda2, entonces en notación "grub" será (hd0,1).

En segundo lugar indicamos el fichero que contiene el núcleo y a continuación le pasamos los parámetros necesarios. En particular root=/dev/hda3 indica cual es la partición raíz del sistema operativo.

Por último boot inicia la carga del sistema.

Si no tuviéramos una partición independiente para /boot, si tuviéramos /boot como un directorio de l patición raíz, entonces deberíamos poner:

   grub> root (hd0,2)
grub> kernel /boot/vmlinuz-2.4.20-18-8 root=/dev/hda3
grub> initrd /boot/initrd-2.4.20-18-8.img
grub> boot

En este caso la partición raíz de grub y la partición raíz del sistema coinciden y en el ejemplo es /dev/hda3 o bien (hd0,2).

Ahora la ruta al fichero que contiene el núcleo debe incluir el directorio /boot, que ya no es una partición independiente. Igual para con initrd.

Como antes, una vez escritos los parámetros procedemos a la carga con boot.

Para arrancar Windows:

    grub> root (hd0,0)
grub> makeactive
grub> chainloader +1
grub> boot

Para evitar errores al teclear podemos usar el tabulador para completar las órdenes que tenemos que introducir.

Hay que tener en cuenta que el teclado que utiliza grub es el US, por lo que puede que la distribución de las teclas tengan algunas diferencias sobre lo que refleja el teclado.

grub en el disco duro

Antes de instalar en el disco duro deberemos aseguranos que el disquete de arranque creado funciona correctamente.

Una vez que nos hemos asegurado que no vamos a perder el arranque ejecutamos:

# /sbin/grub-install --root-directory=/boot /dev/hda

con lo cual estamos reescribiendo el MBR (Master Boot Record) de /dev/hda. En este caso suponemos que /boot está instalado en una partición independiente.

Si /boot es un directorio más de la partición raíz del sistema, tendremos que poner:

# grub-install /dev/hda

Cuando arrancamos nos debe aparecer lo mismo que cuando iniciamos desde el disquete. El proceso posterior es idéntico: tenemos que introducir las órdenes a mano.

Reinstalar grub en el disco duro

Por alguna circunstacia puede que se haya deteriorado el arranque de grub, por ejemplo si hemos alterado las particiones del disco o hemos instalado otro sistema operativo.

Si arrancamos el sistema con un disco de rescate, por ejemplo, el de Fedora, montará el sistema Linux del disco duro bajo /mnt/sysimage. Si arrancamos con alguna distribución en un cd autónomo, también podemos montar el sistema instalado en disco en /mnt/sysimage.

Entonces ejecutamos:

# chroot /mnt/sysimage

# grub-install /dev/hda

Otra posibilidad es arrancar con un cd autónomo, abrir una shell de grub y reinstalarlo en disco desde allí:

Primero buscamos la partición raíz de grub, que puede estár en la partición raíz del sistema o en una partición independiente y a continuación instalamos grub. A continuación un ejemplo de la secuencia de órdenes que tendríamos que realizar:

# grub
GNU GRUB  version 0.94  (640K lower / 3072K upper memory)
[ Minimal BASH-like line editing is supported.  For the first word, TAB
lists possible command completions.  Anywhere else TAB lists the possible
completions of a device/filename.]
grub> find /boot/grub/stage1
Error 15: File not found
grub> find /grub/stage1
(hd0,0)
grub> root (hd0,0)
grub > setup(hd0)

y habríamos instalado GRUB en el MBR.

Si quisiéramos intalarlo en una partición ejecutaríamos, por ejemplo:

grub> setup (hd0,0)

pero teniendo en cuenta que este arranque habría que enlazarlo con otro previo.

Automatización del arranque

Para no tener que introducir la órdenes a mano cada vez que queremos arrancar el sistema editaremos el fichero /boot/grub/grub.conf o menu.lst, esto depende de la denominación que le dé el sistema al fichero de configuración. Hay que tener en cuenta que el fichero tiene que estar en la partición /boot que es la única inicialmente accesible por grub y dónde espera encontrarlo.

Hay una partición /boot. Esto significa que todas las rutas de núcleo e initrd son relativas a /boot/, root (hd0,1).

En /boot/grub/grub.conf o menu.lst escribimos:

default=0
timeout=10
splashimage=(hd0,1)/grub/splash.xpm.gz
title Red Hat Linux (2.4.18-14)
  root (hd0,1)
  kernel /vmlinuz-2.4.18-14 ro root=/dev/hda3
  initrd /initrd-2.4.18-14.img
title Windows 98
  rootnoverify (hd0,0)
  chainloader +1

Si /boot está en la partición raíz del sistema (/dev/hda3) entonces tendríamos:

default=0
timeout=10
splashimage=/boot/grub/splash.xpm.gz
title Red Hat Linux (2.4.18-14)
  root (hd0,2)
  kernel /boot/vmlinuz-2.4.18-14 ro root=/dev/hda3
  initrd /boot/initrd-2.4.18-14.img
title Windows 98
  rootnoverify (hd0,0)
  chainloader +1

No es necesario ejecutar grub cada vez que realicemos una modificación de este fichero.

El significado de las línea lo podemos ver en:

default=0 indica que el sistema predeterminado que se carga el el primero.
timeout=10 deja un margen de 10 segundos para seleccionar un sistema antes de cargar el predeterminado
splashimage indica la imagen que se muestra en la pantalla de inicio.
title indica el texto que aparece en el menú de pantalla.
root indica qué partición contiene el núcleo linux y puede ser o no la partición raíz del sistema (/). Así root (hd0,0) indica a grub que el núcleo se encuentra en la primera partición del primer disco duro (/dev/hda).
kernel se utiliza para indicar las carcterísticas de carga del núcleo. Incluye el fichero del núcleo, la partición raíz del sistema y en general los parámetros que queremos pasarle al núcleo.
initrd indica donde se localiza la imagen del disco de memoria.
map map permite modificar la asignación de particiones.
rootnoverify indica a grub que arranque la partición de Windows pero sin intentar montarla.
chainloader +1 indica a grub que encadene el cargador propio de otro sistema operativo.

Uso de grub

Pasar opciones al núcleo

Puede que interese pasar opciones al núcleo para el arranque. Estas opciones se pueden pasar tras la orden kernel. Por ejemplo:

kernel /boot/vmlinuz-2.4.19-12m root=/dev/hda1 vga=ask hdc=ide-scsi

Modificar la asignación de particiones

En ciertas ocasiones puede que interese modificar la asignación de particiones predeterminadas. Por ejemplo, Windows no se puede iniciar si no lo tenemos instalado en la primera partición del primer disco duro. Para estos casos usamos la orden map que modifica la asignación. Por ejemplo para que el sistema vea la segunda partición como si fuera la primera ejecutaríamos:

grub> map (hd0) (hd1)

  grub> map (hd1) (hd0)
grub> root (hd1,0)
grub> makeactive
grub> chainloader +1
grub> boot

Esto debería iniciar Windows instalado en la segunda partición.

Instalar Windows en cualquier partición

Suponemos que tenemos linux instalado en nuestro sistema y tenemos la primera partición ocupada y queremos instalar Windows en una partición distinta y vacía o con datos que no queramos conservar, por ejemplo en /dev/hda3.

Tendremos que usar las herramientas del sistema de forma que la distibución de particiones sea algo similar a la siguiente salida de fdisk:

Device       Start          End      System
/dev/hda1    1              3        Linux
/dev/hda2    4              905      Extended
/dev/hda3    906            1222     Win95 FAT32 (LBA)
/dev/hda5    4              36       Linux swap
/dev/hda6    37             905      Linux

En este caso tenemos /boot en /dev/hda1 y la partición raíz del sistema en /dev/hda6.

Es conveniente anotar estos datos de fdisk antes de comenzar la instalación para que en caso de que se borrara la tabla de particiones, poder restaurarla en caso de emergencia.

Ahora editamos el fichero grub.conf o menu.lst:

default=0
timeout=10
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
title Red Hat Linux (2.4.20-18-0)
  root (hd0,0)
  kernel /vmlinuz-2.4.20-18.8 ro root=/dev/hda6
  initrd /initrd-2.4.7-10.img
title Windows 98
  map (hd0,0) (hd0,2)
  map (hd0,2) (hd0,0)
  rootnoverify (hd0,2)
  chainloader +1
title Disco arranque DOS
  map (hd0,0) (hd0,2)
  map (hd0,2) (hd0,0)
  chainloader (fd0)+1
title CD arranque DOS
  map (hd0,0) (hd0,2)
  map (hd0,2) (hd0,0)
  chainloader (hd2)+1

Las líneas map de la seccion Windows 98 son básica para que la instalación funcione de forma correcta y poder engañar a Windows para que crea que se está instalado en la primera partción del primer disco duro. Si no lo hacemos así, Windows borrará la tabla de particiones y no podremos arrancar.

La seccion "Disco arranque DOS" es necesaria si se va a arrancar desde un disquete para iniciar la instalación de Windows o arrancar Windows desde un disquete con posterioridad. De la misma forma "CD arranque DOS" es necesaria si queremos iniciar la instalación desde un CD. En este caso suponemos que el CD se corresponde a la unidad /dev/hdc.

Una vez guardado el fichero ya es operativo, como ya hemos visto, no es necesario volver a ejecutar grub.

Antes de continuar debemos comprobar que el nuevo arranque funciona. Reiniciamos el sistema y arrancamos Linux. Si el arranque falla debemos recurrir al disquete de emergencia y corregir el fichero.

Ahora, para la instalación de Windows debemos arrancar con grub. Tenemos que quitar todos los CD o disquetes de sus unidades. Una vez iniciado grub insertamos el medio de instalación en su correspondiente unidad y seleccionamos la opción adecuada de grub, disquete o CD.

Modificar la imagen de inicio

Una imagen de arranque de GRUB puede tener una resolución máxima de 640X480 píxeles, un máximo de 14 colores y formato xpm.

Para conseguir esto en el Gimp sigue los siguientes pasos:

imagen->escalar imagen->y aquí pon la resolución 640X480
imagen->modo->indexado(y aquí pon el número máximo de colores a 14)

Aunque no es estrictamente necesario comprimir la imagen, reducirá el tiempo necesario para cargarla. Para ello utiliza el siguiente comando:

$ gzip nombre_que_hayas_elegido.xpm

esta instrucción creará un archivo de la forma nombre_que_hayas_elegido.xpm.gz.
Ahora copia el fichero nombre_que_hayas_elegido.xpm.gz en el directorio /boot/grub, para ello teclea en la línea de comandos:

$ sudo cp nombre_que_hayas_elegido.xpm.gz /boot/grub

Ejecuta en línea de comandos:

$ cd /boot/grub
$ sudo nano menu.lst

y ahora añade la siguiente línea al comienzo del fichero menu.lst:

splashimage=(hd0,1)/boot/grub/nombre_que_hayas_elegido.xpm.gz

si fuera necesario, se sustituye (hd0,1) con la notación Grub para el disco duro y la partición en la que está almacenada tu distribución GNU/Linux.

Otros ejemplos de grub

Estos ejemplos están tomados de la página info de grub

Carga GNU/Hurd del primer disco duro.

   # For booting GNU/Hurd
title  GNU/Hurd
root   (hd0,0)
kernel /boot/gnumach.gz root=hd0s1
module /boot/serverboot.gz

Carga GNU/Linux, pero del segundo disco duro

    title  GNU/Linux
kernel (hd1,0)/vmlinuz root=/dev/hdb1

Carga Match con un núcleo en diquete

    title  Utah Mach4 multiboot
root   (hd0,2)
pause  Insert the diskette now^G!!
kernel (fd0)/boot/kernel root=hd0s3
module (fd0)/boot/bootstrap

En este caso tenemos el sistema de ficheros raíz en hd0s3. También contiene un línea de pausa que hace que GRUB muestre un texto y espere antes de ejecutar el resto de las órdenes.

Cargar un núcleo FreeBSD

    title  FreeBSD
root   (hd0,2,a)
kernel /boot/loader

Carga un núcleo FreeBSD de la partición `a' partition de la tecera parte del primer disco duro.

Cargar OS/2

    title OS/2
root  (hd0,1)
makeactive
chainloader +1

Carga el fichero /boot/chain.os2

Cargar Windows NT2000/XP o Windows9X

title Windows NT / Windows 95 boot menu

    root        (hd0,0)
makeactive
chainloader +1

Para instalar Grub en el disco duro

    title Install GRUB into the hard disk
root    (hd0,0)
setup   (hd0)

Esto reinstala grub en el disco duro.

Cambiar los colores

title Change the colors color light-green/brown blink-red/bluesplashimage = (hd0,1)/boot/grub/inicio.xpm.gz

Seguridad en el arranque

Una cuestión que siempre surge cuando se trata el proceso de arranque es la forma de limitar el acceso a la carga del sistema operativo. Esto tienes que pensarlo bien antes de hacerlo. Piensa que si por ejemplo, se trata de un sistema servidor será necesaria tu presencia para poder reiniciar el equipo que se haya apagado por un fallo en el suministro eléctrico.

Por otro lado, como hemos visto, grub permite una shell y poder editar los parámetros de arranque, cosa que puede que también nos interese limitar; no limitar el arranque, sino limitar las modificación de las características del arranque.

La shell de grub también proporciona acceso al sistema de ficheros, a que se pueda acceder a información almacenada en ficheros del sistema. Por ejemplo cat /etc/passwd mostraría la lista de usuarios.

password: Añadir contraseña general

Las propiedades de contraseña permite limitar el acceso al shell de grub mediante contraseña y así impedir que se puedan realizar operaciones interactivas.

El uso de contraseñas se indica en grub con:

password [--md5] contraseña [fichero_configuración]

De esta forma se elimina el acceso al shell hasta que pulsemos la tecla P en introduzcamos la contraseña correcta.

Como no es buena política almacenar las contraseñas en texto limpio, lo mejor es añador la opción `--md5' y poner una contraseña cifrada md5.

Para obtener el valor cifrado de la contraseña podemos usar la orden `md5crypt' en un shell de grub:

Ejecutamos

$ grub

y nos aparece:

 grub>

Ahora ejecutamos la orden md5crypt e introducimos la contraseña cuando la pida:

grub> md5crypt

Password: ****
Encrypted: $1$VrTfp0$XIHnjm/6MAUPrOzCPHJZ30
grub>

y temos la contraseña cifrada con md5. En este caso la contraseña es "hola". Ahora sólo tenemos que cortar y pegar:

password --md5 $1$VrTfp0$XIHnjm/6MAUPrOzCPHJZ30

Es posible también indicar un fichero de configuración como argumento de password. Este fichero será el que se cargue como fichero de configuración cuando proporcionemos una contraseña válida. Por ejemplo:

    password hola /boot/grub/menu-admin.lst

Observamos que un password global no impide el arranque normal del sistema, simplemente impide que se pueda alterar.

lock: bloquear arranques

En una máquina podemos tener varios sistemas operativos instalados, pero no queremos que todo el mundo pueda utilizarlos todos, queremos que para acceder a cierto sistema haya que introducir una contraseña.

    title Boot DOS
lock
rootnoverify (hd0,1)
makeactive
chainload +1

Debemos poner lock justo tras `title', ya que un usuario podría ejecutar órdenes de una opción del menú hasta encontrar `lock'.

Arranque con contraseña

Cuando poníamos lock estábamos utilizando la contraseña global de grub, pero también existe la posibilidad de agregar "password" a un arranque concreto. En este caso el comportamiento es distinto, se solicita esa contraseña para realizar el arranque. Así podemos tener una contraseña para cada uno de los sistemas operativos que tengamos instalados.

Mensajes de error de grub

El arranque de grub se divide en dos etapas, Stage 1 y Stage 2 y cada una de ellas tiene sus mensajes de error.

En general, los errores en Stage 1 se limitan a mostrar un error y detener el sistema.

Los errores en Stage 2 interrumpen la operación, muestran un mensaje y si es posible continúa con la operación, por ejemplo solicitanmdo al usuario que lo corrija.

Hard Disk Error

El intento de lectura del disco no permite averiguar su geometría y su tamaño.

Floppy Error

Es el mismo error anterior, pero se indica de forma separada por el orden de comprobación.

Read Error

Error de lectura al intentar leer stage2.

Geom Error

La ubicación en disco de stage2 no está en la parte del disco accesible mediatne llamadas al BIOS. Puede deberse a que hayamos modificado la configuración del disco, o que hayamos cambiado el disco de máquina o que grub no esté bien instalado.

1 : Filename must be either an absolute filename or blocklist

Este error se origina cuando un nombre de fichero solicitado por grub no verifica la sintaxis adecuada.

2 : Bad file or directory type

Este error se origina cuando un fichero soliciatado por grub no es un fichero regular sino un enlace simbólico, un directorio o una tubería con nombre.

3 : Bad or corrupt data while decompressing file

Este error se origina cuando el código de descompresión devuelve un error. Normalmente se trata de un fichero dañado.

4 : Bad or incompatible header in compressed file

Este error se origina cuando laa cabecera de un fichero comprimido es incorrecta

5 : Partition table invalid or corrupt

Este error se origina cuando verificación del estado de la tabla de particiones falla. Es un mal síntoma.

6 : Mismatched or corrupt version of stage1/stage2

Este error se origina cuando ela orden de instalación apunta a versiones incompatibles o dañadas de stage1 o stage2. En general no puede detectar los daños y en este caso sólo se trata de los números de versión.

7 : Loading below 1MB is not supported

Este error se origina cuando la dirección más baja de un núcleo está por debajo de la cota de 1MB. El formato zImage de Linux es un caso especial y se puede manejar ya que tiene una dirección de carga fija y tamaño máximo.

8 : Kernel must be loaded before booting

Este error se origina si le decimos a GRUB que ejecute una secuencia de arranque sin haber indicado un núcleo.

9 : Unknown boot failure

Este error se origina por razones desconocidas.

10 : Unsupported Multiboot features requested

Este error se origina cuando las características Multiboot requieren una característica que no se reconoce. El núcleo requiere una gestión especial que GRUB probablemente no tiene.

11 : Unrecognized device string

Este error se origina cuando se espera un nombre de dispositivo y el texto encontrado no cumple las reglas de nombres de dispositivos.

12 : Invalid device requested

Este error se origina cuando un nombre dispositivo es válido y tiene un error no contemplado en otro error.

13 : Invalid or unsupported executable format

Este error se origina cuando la imagen del núcleo cargada no se reconoce como Multiboot o alguno de los formatos nativos admitidos : Linux zImage o bzImage, FreeBSD o NetBSD.

14 : Filesystem compatibility error, cannot read whole file

Alguno de los sistema de fichero que tiene que leer GRUB tiene limitado el tamaño de lectura de ficheros. Se corrige eliminado el límite.

15 : File not found

Este error se origina cuando uno se puede encontrar un fichero solicitado, pero la ruta de acceso es correcta.

16 : Inconsistent filesystem structure

Este error lo devuelve el sistemade ficheros para indicar un error interno debido al estado de la estructrua del sistema de ficheros que no encaja con lo previsto. Puede deberse a un sitema de ficheros dañado o algún bug de GRUB para manejar ese sistema de ficheros

17 : Cannot mount selected partition

Este error se origina cuando una partición existe pero GRUB no la reconoce.

18 : Selected cylinder exceeds maximum supported by BIOS

Este error se origina cuando una lectura intenta ir más alla del área direccionada por el BIOS. Este error se origina cuando se trata de leer bloques lineales. Este problema lo podemos encontrar en dicos (E)IDE mayores 512MB o de 8GB en máquinas antiguas.

19 : Linux kernel must be loaded before initrd

Este error se origina cuando ponemos initrd antes que kernel.

20 : Multiboot kernel must be loaded before modules

Este error se origina cuando la orden de carga de módulos se usa antes que de cargar un núcleo Multiboot. Sólo tiene sentido en este caso ya que GRUB no tiene idea de como comunicar la presencia de tales módulos a un núcleo que no sea Multiboot-aware.

http://dns.bdat.net/documentos/grub/

miércoles, 16 de enero de 2008

Configuración del GRUB

Gestor de arranque grub

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