Grub（旧版）如何识别和处理各种文件系统？

Question

我一直在阅读有关 Grub 旧版引导加载程序的信息。令我印象深刻的是 Grub 如何处理文件系统。 Grub 支持大量文件系统。 我的疑问是，Grub 如何相互识别这些文件系统？ 即使他们被识别，他们是如何被处理的？就像每个文件系统都有自己的实现一样。 Grub 是否从磁盘加载运行时库？

我知道这个问题太宽泛了。但请给我一些提示以帮助您开始。

谢谢。

Answer 1

FS 检测：分区前 4B 中的幻数，或者类似的签名检测，我假设。

FS 处理： stage1 加载嵌入在分区表和第一个分区开始之间的空间中的 stage1.5。这包含至少包含/boot 的文件系统的只读驱动程序，它可以从中加载stage2。

如果没有容纳 stage1.5 的空间，您将无法嵌入整个 stage2 的扇区地址，就像 Netch 所描述的那样。这可能会在升级到 GRUB 时发生变化，或者只是在 /boot 中复制文件，因此不是首选。

Grub Wikipedia 文章描述了the operation of GRUB-legacy，它可能也记录在 GRUB-legacy 文档中。

---

在我仍然拥有的一台古老的 Debian 机器上，它以 GRUB 0.97 启动，/boot/grub 包含：

-rw-r--r-- 1 root root    197 2008-08-29 23:57 default
-rw-r--r-- 1 root root     46 2008-08-29 23:57 device.map
-rw-r--r-- 1 root root     31 2008-08-29 23:57 device.map~
-rw-r--r-- 1 root root   7552 2008-08-29 23:57 e2fs_stage1_5
-rw-r--r-- 1 root root   7424 2008-08-29 23:57 fat_stage1_5
-rw-r--r-- 1 root root   8192 2008-08-29 23:57 jfs_stage1_5
-rw-r--r-- 1 root root   3377 2012-04-19 20:41 menu.lst
-rw-r--r-- 1 root root   3377 2012-04-19 20:41 menu.lst~
-rw-r--r-- 1 root root   6848 2008-08-29 23:57 minix_stage1_5
-rw-r--r-- 1 root root   9248 2008-08-29 23:57 reiserfs_stage1_5
-rw-r--r-- 1 root root    512 2008-08-29 23:57 stage1
-rw-r--r-- 1 root root 108328 2008-08-29 23:57 stage2
-rw-r--r-- 1 root root   8872 2008-08-29 23:57 xfs_stage1_5

在启动时不从那里读取特定于 FS 的 stage1_5 文件：读取 /boot 所需的文件由 grub-install 嵌入。

Answer 2

典型设置是 GRUB 阶段 1（即 1 扇区二进制文件）知道阶段 2 的位置并加载它。此位置通过安装命令（setup 或install）写入阶段 1。 （更准确地说，第 2 阶段文件的开头使用其他文件部分的物理位置列表进行更新；第 1 阶段加载第 2 阶段的起始扇区，第 2 阶段继续与第 2 阶段的其余部分进行此引导。）如果第 1 阶段不是使用实际的第 2 阶段设置进行更新，预计第 2 阶段在第 1 阶段之后的扇区中（例如 GRUB 软盘的变体）。

一旦第 2 阶段被加载，它就可以执行所有后续操作。第 2 阶段为所有受支持的 FS 嵌入了一组只读驱动程序；这样的驱动程序比全功能驱动程序小得多。安装过程还包括将引导驱动器和分区编码到第 2 阶段，因此，引导后它知道在哪里可以找到有效的配置（此版本为[/boot]/grub/menu.lst）。突然，FS 类型没有在第 2 阶段配置区域中编码。 FS 类型的检测在*_mount() 函数中完成（文件集stage2/fsys_*.c）；每个都尽力检测它是为它的，包括签名检查和分区表中的分区类型检查。我不知道为什么选择这种风格，但似乎他们希望 FS 类型检测稳定。

由于第 2 阶段已加载、输入适当的内部配置（设备、分区）并打开其 FS，它能够加载菜单并继续执行更高级别的逻辑。

（此描述不包括stage1.5，因为后者是在相当特定的情况下使用的。）

所以，回答您的具体问题，

Grub 如何识别这些文件系统？

具有签名和分区类型（DOS、BSD...）

Grub 是否从磁盘加载运行时库？

不，它使用自己的只读驱动程序。

但是请给我一些开始的提示。

如果你会读 C，最好的方法是克隆它的 repository，签出 grub-legacy 分支并阅读它的源代码。