這幾天對於操作系統是如何引導啟動的特征的感興趣，已經到了不能自拔的狀態了，所以索性好好了解一下；
前面已經說過了，MBR對於系統啟動的重要性，這是不多啰嗦； 現在介紹一個 grub ，啟動管理器，它可以用於引導不同的系統；
grub 是一個怎么樣的引導原理？
通過我的實驗，我得到的結論就是： 整個grub啟動管理器其實也算是有點大的，引導扇區里是放不開的； 所以，grub會往引導扇區（可以是MBR, 也可以是每一個分區里面的引導扇區）里面寫入部分內容，對於剩余的部分，它會寫入到我們的硬盤分區里面的；在啟動時，首先運行引導扇區里的程序， 然后在運行硬盤分區里的程序，最后引導操作系統；
對於引導扇區里的程序是如何找到硬盤分區里的程序與配置的，這個就是細節方面的問題了，我們可以忽略；不過我也是一個好學習的人，我也查了查相關的資料，有的解釋如下：
來自：作者：js li
鏈接：https://www.zhihu.com/question/27652991/answer/37500373
來源：知乎
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請注明出處。grub的話，肯定是要在mbr里寫東西的，但446字節的機器碼也干不了太多東西，只是負責把后續的內容加載到內存在執行而已。這個寫到mbr的是stage1，它加載的是寫在mbr之后62個扇區中的stage1.5（因為過去磁盤是按磁道還划分分區的，一個碰道63個扇區，因為mbr占據了第一個磁道的第一個扇區，所以第一個分區只能從第二個磁道開始，這樣在mbr和第一個分區之間就留下了62個扇區的空間，62*512byte＝31KB）。
mbr之前說了容量太小沒法放下識別文件系統的代碼，只能以計算扇區絕對偏移的方法加載stage1.5，但31KB的stage1.5就足夠了（但基本也只夠一種類型的文件系統，所以stage1.5是有好幾個，分別對應ext4，xfs等等，在grub安裝時根據需要寫入，隨便一提，正是因為GPT分區表占用了后62個扇區的相當一部分位置，導致空間不夠寫下stage1.5，所以需要額外分出一個非常小的分區來存放）。 （我的備注：我在寫grub時，沒有設置是ext4,還是xfs, 應該是它自動識別的吧）
stage1.5可以識別文件系統，然后根據安裝時硬寫到里面的系統路徑（hexdump可以看到）找到stage2，然后這個stage2才是真正負責干活的，它會讀取grub.cfg並生成啟動菜單，然后根據你的選擇加載內核並把執行權限轉過去，完成啟動。
實驗部分：
先跟着實驗走一遍，然后就會更容易明白grub是如何引導的，來，先折騰起來：
我使用的grub版本分別為 grub-0.97 和 grub-2.02；
grub-0.97 的使用：
第一步：我們下載 grub-0.97這個工具，並安裝到 linux系統上
（注意：這里說的安裝是指的 把這個 grub-0.97 工具安裝到 linux 上，而不是把 grub-0.97的啟動管理器安裝到 硬盤分區上；我們需要使用grub-0.97 這個工具來安裝 grub-0.97 啟動管理器）
方法1：在 linux 上 使用 apt-get install grub 下載下來的為就是 grub-0.97版本的，所以直接 apt-get install grub 就下載下來了；
方法2：當然也可以下載源碼，自己編譯（下載地址：ftp://alpha.gnu.org/gnu/grub/）：別忘了給 root 權限：
// 假設應該下載完畢,,位置目錄 grub 下： tar xzvf grub-0.97.tar,gz ./configure --prefix=/usr // prefix 指定了安裝的位置，當然也可以放在其它地方，不過需要添加一下環境變量， // 如果不過添加環境變量，就到安裝的目錄下去運行也可以； make make install
第二步：安裝grub 引導管理器到硬盤分區：
方法1：是通過命令一步步的安裝，輸入 grub 會出來 grub的交互窗口如下圖，這時可以輸入命令進行安裝; 至於命令吧，我沒有研究啊，用第二個方法方便；
方法2： 用自帶的 grub-install 腳本安裝: 這個腳本其實也是調用 grub 的命令進行安裝的：
首先 使用help 來看看grub的用法，輸入 grub-install –help：
所以，我們知道了 grub-install 的用法啦.我們僅僅使用下面的命令格式就可以了，其它的就不用管了：
sudo grub-install --root-directory=DIR install_device // DIR指的是grub的安裝到硬盤的那一部分的目錄位置；其實這個不重要，寫到哪里都可以，反正 grub 的第一部分都可以找到的；只要你記住就可以了，因為可以在里面加入配置文件的；
// 不過有一點要求：那就是把交叉硬盤，即不能把grub的第一部分與第二部分寫在不同的硬盤上，我試過，會報錯的；
// install_device 表示了安裝到引導扇區的那一部分的到底的安裝到哪一個引導扇區； // 例如：一塊硬盤為sda， 如果 install_device 為 /dev/sda，則表示安裝到了這個硬盤的MBR上; // 如果 install_device 為 /dev/sda1，則表示安裝到了這個硬盤的第一個主分區的引導扇區上; // 當然如果安裝到第MBR上， grub啟動管理器可以正常運行，如果安裝到分區的引導扇區上，則需要使用到 chainloader(下面會說到）
安裝完成以后，我們在 sdb1的分區下面應有了一個 /boot/grub/ 目錄了；里面有相關的內容；
舉個兩個例子：
我給虛擬機加了一塊硬盤sdb，並且已經分區、格式化完成了，如下：
例子1：把 grub的 引導程序的第一部分寫到硬盤的MBR上， 至於grub的剩余部分安裝到哪，都行，我就安裝到第一個分區里吧，過程如下：（我要先創建一個空目錄 sdb1，然后把硬盤的第一個分區掛載到上面）
這時，開機把啟動項選擇從硬盤 sdb啟動， 就會出現 grub> 窗口了，如下：（由於sdb硬盤上 grub，並沒有配置信息： menu.lst，所以它自己找不到sda硬盤上的系統上，所以需要進行手動引導，見下面）
例子2：把 grub的 引導程序的第一部分寫到硬盤第一分區的引導扇區上， 至於grub的剩余部分同樣的安裝到哪，都行，我就安裝到第一個分區里吧，過程如下：（我要先創建一個空目錄 sdb1，然后把硬盤的第一個分區掛載到上面）
方法與上面相同：只需要把sdb 改為 sdb1就可以了；
補充：（這一小段來自：http://blog.csdn.net/zzqhost/article/details/5935317）
grub-install 是一個腳本，它完成以下任務：
* 調用 grub-mkdevicemap 創建設備映像文件 /boot/grub/device.map
* 復制 *.mod *.lst *.img 文件到 /boot/grub/
* 調用 grub-probe 自動偵測文件系統類型
* 調用 grub-mkimage 生成grub2內核文件 /boot/grub/core.img
* 調用 grub-setup 安裝引導記錄到mbr或分區-
第三步：grub> 命令窗口下如何手動啟動 linux 系統：
由於sdb硬盤上 grub，並沒有配置信息： menu.lst，所以它自己找不到sda硬盤上的系統上，所以進行手動引導：
說明： 1.在 grub-0.97中，會把硬盤識別為 hd0,hd1,hd2， ……； 分區也是從0標志開始的，如第一分區（hd0,0), 第二分區（hd0,1)，……；
2. grub 會把啟動盤作為 hd0盤，其它盤為hd1, hd2等；
3. 記得用 tab 補全；
命令如下：
解釋： 1. 第一行 root (hd1,0), 表示設置一個 linux 系統的 /boot 目錄的分區，在這個 /boot 目錄下有 內核文件與啟動的鏡像文件；又由於 這個分區是 grub 看到的，所以用grub的格式表示，那為什么為（dh1,0）呢？？因為現在的啟動盤為 sdb,而linux的系統在sda的第一個分區上，所以為（dh1,0）； 如果省略這個 root (hd1,0) 也可以，后面找內核與鏡像文件時再指明也行，只是會麻煩一些；
2. 第二行的命令是加核 linux 的內核文件， 對於后面的 root=/dev/sda1是什么？？ 它指明了 linux 系統的 / 目錄所在的分區，因為需要把很多東西mount到 / 目錄下的目錄名字下； 這個分區的路徑是 linux 系統看到的，所以為 /dev/sda1;
3. 加載映像文件；（什么是initrd.img，百度或google）
4. 啟動；
第四步： 配置 grub-0.97的配置文件，讓它自動引導：
在 grub-0.97的 配置文件名字為：menu.lst 文件；至於配置文件的內容的書寫方式，不多說，網上有很多，再說 現在都用grub2了，它的配置文件變了，所以研究也沒有用了；我怎么做的呢？我先用 linux 上的grub-0.97 來自動自成一下 配置文件（命令：udpdate-grub)，然后把它復制到 sdb1下的 /boot/grub/ 目錄下（這個是我們上面生成的）， 然后修改一下： 添加了一行命令： root (hd1,0) ：
修改前：
修改后：
此時，我們重新從 硬盤 sdb里啟動電腦，就可以啟動了：
完成；
grub-2.02 的使用：
整個過程與grub-0.97 是相同的，說說不一樣的地方 ：
1. grub-2.02 可以在這里下載：ftp://ftp.gnu.org/gnu/grub/ 或 ftp://alpha.gnu.org/gnu/grub/；
或者： ap-get install grub2-common;
2. grub-2.02支持更多的命令；
3. grub-2.02的 grub-install 的參數不一樣了，同樣可以通過 grub-install –help查看，部分如下：
在使用時，這么用：
sudo grub-install --boot-directory=DIR install_device // 例如： sudo grub-install --boot-directory=/sdb1/ /dev/sdb // 它指的是 boot的目錄 ， 而不是root的目錄了；
4. 在 grub-2.02中，會把硬盤識別為 hd0,hd1,hd2， ……； 而分區也是從msdos1標志開始的，如第一分區（hd0,msdos1), 第二分區（hd0,msdos2)，……；
5. 在grub-2.02中的配置文件變成了 grub.cfg;
6. 當我把 grub-2.02安裝到 sdb的MBR時， 把 linux系統下的 grub.cfg 文件復制到 sdb1分區上的 /grub/ 目錄下時， 修改如下：
把 grub.cfg 里面的 hd0 全部替換為 hd1; 最后，在sdb硬盤啟動時， sda上的 linux 系統啟動成功；
7. 我發現使用在grub-2.02里，使用grub-install 寫入到分區的引導記錄時，會出問題，而使用grub-0.97則不會再現問題；
8.grub-2.02的命令有所不同：
set root=(hd1,msdos1) linux /boot/ vm**** boot=/dev/sda1 initrd /boot/initrd.img*** boot
當把grub 沒有安裝到硬盤的 MBR里面，而是安裝到了 第一分區，或第二分區時，怎么辦？
使用 chainloader 命令（ 它屬於 grub的命令）,它可以調用另一個啟動器，如：在grub中，輸入命令例如：
root (hd0, 0) // 為安裝grub 的分區，這是為第一分區；
chainloader +1 // 將指定的文件作為一個鏈式裝載程序載入。為了獲取在一個指定分區第一 扇區內的文件，使用+1作為文件名。
boot
這時，就會從硬盤的第一分區進行啟動了；
完；
另外：可以看看相關的：GRUB（簡體中文）；