8.8. Oppsett av oppstartslaster (bootloader)

Det virker sannsynligvis allerede, men det er alltid godt å vite hvordan du setter opp og installerer oppstartslasteren i tilfelle den forsvinner fra Master Boot Record. Dette kan skje etter installasjon av et annet operativsystem, for eksempel Windows. Følgende informasjon kan også hjelpe deg å endre oppstartslasterens oppsett hvis nødvendig.

8.8.1. Identifisere diskene

KULTUR udev og /dev/

/dev/-mappen omfatter vanligvis såkalte «spesial»-filer, ment å representere systemets tilleggsutstyr (se sidestolpe DET GRUNNLEGGENDE Tilgangstillatelser for enheter). Det var en gang, da det pleide å inneholde alle spesialfiler som potensielt kunne brukes. Denne tilnærmingen hadde en rekke ulemper, blant annet det faktum at det er begrenset hvor mange enheter som man kunne bruke (på grunn av den hardkodede listen med navn), og at det var umulig å vite hvilke spesielle filer som faktisk var nyttige.

I dag er håndteringen av spesielle filer helt dynamisk, og bedre egnet for «hot swap»-funksjonen (rasktvekslende) av eksterne datamaskinenheter. Kjernen samarbeider med udev (Seksjon 9.11.3, «Hvordan udev virker») for å opprette og slette dem etter behov når de tilsvarende enhetene kommer og forsvinner. Av denne grunn trenger ikke /dev/ å være varig, og er dermed et RAM-basert filsystem som starter tomt, og kun inneholder de relevante oppføringer.

The kernel communicates lots of information about any newly added device and hands out a pair of major/minor numbers to identify it. With this udevd can create the special file under the name and with the permissions that it wants. It can also create aliases and perform additional actions (such as initialization or registration tasks). udevd's behavior is driven by a large set of (customizable) rules usually found in /lib/udev/rules.d/ and /etc/udev/rules.d/.

Med dynamisk tildelte navn kan du dermed holde på samme navn for en gitt enhet, uavhengig av koblingen som brukes, eller rekkefølgen på forbindelsen, noe som er spesielt nyttig når du bruker forskjellig USB-utstyr. Den første partisjonen på den første harddisken kan da bli kalt /dev/sda1 for samsvar bakover, eller /dev/root-partition hvis du foretrekker det, eller til og med begge samtidig, fordi udevd kan settes opp til å automatisk lage en symbolsk lenke.

In ancient times, some kernel modules did automatically load when you tried to access the corresponding device file. This is no longer the case, and the peripheral's special file no longer exists prior to loading the module; this is no big deal, since most modules are loaded on boot thanks to automatic hardware detection. But for undetectable peripherals (such as very old disk drives or PS/2 mice), this doesn't work. Consider adding the modules, floppy, psmouse and mousedev to /etc/modules or /etc/modules-load.d/ in order to force loading them on boot.

Oppsettet av oppstartslasteren må identifisere de ulike harddisker og deres partisjoner. Linux bruker «blokk» spesialfiler lagret i /dev/-mappen til dette formålet. Etter Debian Squeeze, har skjemaet for navngiving for harddisker blitt forent av Linux-kjernen, og alle harddisker (IDE/PATA, SATA, SCSI, USB, IEEE 1394) er nå representert av /dev/sd*.

Hver partisjon er representert med sitt nummer på disken der den ligger, for eksempel er /dev/sda1 den første partisjonen på den første disken, og /dev/sdb3 er den tredje partisjonen på den andre disken.

PC-arkitekturen (eller «i386», inkludert sin yngre fetter «amd64») har lenge vært begrenset til å bruke «MS-DOS» partisjonstabellformatet, som bare tillater fire «primære» partisjoner pr. disk. Å gå utover denne begrensningen under denne ordningen, må en av dem lages som en «utvidet» partisjon, og kan da inneholde flere «sekundære» partisjoner. Disse sekundære partisjonene er nummerert fra 5. Dermed kan den første sekundærpartisjonen være /dev/sda5, fulgt av /dev/sda6, etc.

En annen begrensning i partisjonstabellformat MS-DOS, er at det bare tillater disker opp til 2 TiB størrelse, som blir et reelt problem med nyere disker.

A new partition table format called GPT (GUID Partition Table) loosens these constraints on the number of partitions (it allows up to 128 partitions when using standard settings) and on the size of the disks (up to 8 ZiB, which is more than 8 billion terabytes). If you intend to create many physical partitions on the same disk, you should therefore ensure that you are creating the partition table in the GPT format when partitioning your disk.

QUICK LOOK The Globally Unique Identifier (GUID)

Ved bruk av GPT er partisjonstypen representert som en 16 byte lang universelt unik identifikator, også kjent som «Globally Unique Identifier (GUID)», som er en del av UEFI-standarden (sjekk MERK UEFI, en moderne erstatning for BIOS). I motsetning til heksadesimalverdiene som brukes til å definere partisjonstyper i MS-DOS-tabellformatet, så vil du oppdage at det er vanskelig å huske disse identifikatorene. Heldigvis kan en hente ut lister over alle ID-ene som du kan bruke til å lage oppskrifter for sfdisk eller for forhåndsutfylling (preseeding) av Debian-installasjonsprogrammet.

→ https://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table#Partition_type_GUIDs

It is not always easy to remember what disk is connected to which SATA controller, or in third position in the SCSI chain, especially since the naming of hotplugged hard drives (which includes among others most SATA disks and external disks) can change from one boot to another. Fortunately, udev creates, in addition to /dev/sd*, symbolic links with a fixed name, which you could then use if you wished to identify a hard drive in a non-ambiguous manner. These symbolic links are stored in /dev/disk/by-id/. On a machine with two physical disks, for example, one could find the following:

mirexpress:/dev/disk/by-id# ls -l
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root  9 23 jul. 08:58 ata-STM3500418AS_9VM3L3KP -> ../../sda
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 ata-STM3500418AS_9VM3L3KP-part1 -> ../../sda1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 ata-STM3500418AS_9VM3L3KP-part2 -> ../../sda2
[...]
lrwxrwxrwx 1 root root  9 23 jul. 08:58 ata-WDC_WD5001AALS-00L3B2_WD-WCAT00241697 -> ../../sdb
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 ata-WDC_WD5001AALS-00L3B2_WD-WCAT00241697-part1 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 ata-WDC_WD5001AALS-00L3B2_WD-WCAT00241697-part2 -> ../../sdb2
[...]
lrwxrwxrwx 1 root root  9 23 jul. 08:58 scsi-SATA_STM3500418AS_9VM3L3KP -> ../../sda
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 scsi-SATA_STM3500418AS_9VM3L3KP-part1 -> ../../sda1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 scsi-SATA_STM3500418AS_9VM3L3KP-part2 -> ../../sda2
[...]
lrwxrwxrwx 1 root root  9 23 jul. 08:58 scsi-SATA_WDC_WD5001AALS-_WD-WCAT00241697 -> ../../sdb
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 scsi-SATA_WDC_WD5001AALS-_WD-WCAT00241697-part1 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 scsi-SATA_WDC_WD5001AALS-_WD-WCAT00241697-part2 -> ../../sdb2
[...]
lrwxrwxrwx 1 root root  9 23 jul. 16:48 usb-LaCie_iamaKey_3ed00e26ccc11a-0:0 -> ../../sdc
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 16:48 usb-LaCie_iamaKey_3ed00e26ccc11a-0:0-part1 -> ../../sdc1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 16:48 usb-LaCie_iamaKey_3ed00e26ccc11a-0:0-part2 -> ../../sdc2
[...]
lrwxrwxrwx 1 root root  9 23 jul. 08:58 wwn-0x5000c50015c4842f -> ../../sda
lrwxrwxrwx 1 root root 10 23 jul. 08:58 wwn-0x5000c50015c4842f-part1 -> ../../sda1
[...]
mirexpress:/dev/disk/by-id#

Note that some disks are listed several times (because they behave simultaneously as ATA disks and SCSI disks), but the relevant information is mainly in the model and serial numbers of the disks, from which you can find the peripheral file. While the links in /dev/disk/by-id/ are created using the device' serial number and physical path, there are more convenience links in e.g. /dev/disk/by-label/ (based on given labels), /dev/disk/by-uuid/ (based on unique identifiers, which can change when reformatting a device using mkfs.* or mkswap), /dev/disk/by-path/ (based on shortest physical path), and /dev/disk/by-partlabel/ and /dev/disk/by-partuuid/ (only partitions with GPT labels and their unique identifiers). If you use these links, e.g. in /etc/fstab, always prefer unique identifiers over labels. You can also obtain and change this information for each partition or device using the lsblk and blkid commands.

Oppsettsfilene som brukes som eksempler i de neste avsnittene er basert på det samme oppsettet: En enkelt SATA-disk, der den første partisjonen er en gammel Windows-installasjon, og den andre inneholder Debian GNU/Linux.

ALTERNATIVE The LILO bootloader

LILO (LInux LOader) er den eldste oppstartslasteren - solid men rustikk. Den skriver den fysiske adressen til kjernen for å starte på MBR, og det er derfor hver oppdatering til LILO (eller dens oppsettfsil) må etterfølges av kommandoenlilo. Å glemme å gjøre dette, vil gi et system som ikke kan starte hvis den gamle kjernen ble fjernet eller erstattet, ettersom den nye ikke vil være på samme sted på disken.

LILOs oppsettsfil er /etc/lilo.conf. En enkel fil for standardoppsett er illustrert i eksempelet nedenfor.

Eksempel 8.4. Oppsettsfil for LILO

# The disk on which LILO should be installed.
# By indicating the disk and not a partition.
# you order LILO to be installed on the MBR.
boot=/dev/sda
# the partition that contains Debian
root=/dev/sda2
# the item to be loaded by default
default=Linux

# the most recent kernel image
image=/vmlinuz
  label=Linux
  initrd=/initrd.img
  read-only

# Old kernel (if the newly installed kernel doesn't boot)
image=/vmlinuz.old
  label=LinuxOLD
  initrd=/initrd.img.old
  read-only
  optional

# only for Linux/Windows dual boot
other=/dev/sda1
  label=Windows

Som på forespørsel fra vedlikeholderen og oppstrømsutvikleren av lilo har den oppstartslasteren blitt fjernet fra Debian 11 Bullseye og det er ikke sannsynlig at den blir inkludert igjen.

8.8.2. Oppsett av GRUB 2

GRUB (GRand Unified Bootloader) is more recent. It is not necessary to invoke it after each update of the kernel; GRUB knows how to read the filesystems and find the position of the kernel on the disk by itself. To install it on the MBR of the first disk, simply type grub-install /dev/sda. This will overwrite the MBR, so be careful not to overwrite the wrong location. While it is also possible to install GRUB into a partition boot record, beware that it is usually a mistake and doing grub-install /dev/sda1 has not the same meaning as grub-install /dev/sda.

MERK Disknavn for GRUB

GRUB can only identify hard drives based on information provided by the BIOS. (hd0) corresponds to the first disk thus detected, (hd1) the second, etc. In most cases, this order corresponds exactly to the usual order of disks under Linux, but problems can occur when you associate SCSI and IDE disks. GRUB used to store the correspondences that it detected in the file /boot/grub/device.map. Nowadays it avoids this problem using universally unique identifier (UUIDs) or file system labels when generating grub.cfg. However, the device map file is not obsolete yet, since it can be used to override when the current environment is different from the one on boot. If you find errors there (because you know that your BIOS detects drives in a different order), correct them manually and run grub-install again. grub-mkdevicemap can help creating a device.map file from which to start.

Partisjoner har også et bestemt navn i GRUB. Når du bruker «klassiske» partisjoner i MS-DOS-format, er den første partisjonen på den første disken merket (hd0,msdos1), den andre (hd0,msdos2), osv.

GRUB 2 configuration is stored in /boot/grub/grub.cfg, but this file (in Debian) is generated from others. Be careful not to modify it by hand, since such local modifications will be lost the next time update-grub is run (which may occur upon update of various packages). The most common modifications of the /boot/grub/grub.cfg file (to add command line parameters to the kernel or change the duration that the menu is displayed, for example) are made through the variables in /etc/default/grub. To add entries to the menu, you can either create a /boot/grub/custom.cfg file or modify the /etc/grub.d/40_custom file. For more complex configurations, you can modify other files in /etc/grub.d, or add to them; these scripts should return configuration snippets, possibly by making use of external programs. These scripts are the ones that will update the list of kernels to boot: 10_linux takes into consideration the installed Linux kernels; 20_linux_xen takes into account Xen virtual systems, and 30_os-prober adds other existing operating systems (Windows, OS X, Hurd), kernel images, and BIOS/EFI access options to the menu.

CAUTION error: symbol `grub_*' not found

En av de mest innrapporterte problemene når man bruker GRUB er at brukere opplever en feil ala error symbol `grub_calloc' not found og at de dermed ikke kan starte opp systemet. Oftest er årsaken at man har installert en ny versjon av GRUB som medfører nye moduler i /boot/grub som er inkompatible med gamle kjerneavtrykk i oppstartssektoren som din fastvare hopper til ved oppstart av maskinen din. Dette skjer på systemer som er satt opp til å kjøre grub-install til en målenhet som ikke faktisk er det som fastvaren bruker for å starte opp systemet ditt (f.eks. etter erstatting av disker eller at de er flyttet rundt. Man kan man se problemet med dpkg-reconfigure grub-pc der feil målenhet vises). Med utgivelsen av Debian 11 Bullseye (endringen kom seg også inn i Buster) sjekker oppgraderingsprosessen nå om dette problemet oppstår og avslutter med en feilmelding hvis så er tilfelle.

→ https://bugs.debian.org/bug=966575#95

Setting up grub-pc (2.02+dfsg1-20+deb10u4) ...
/dev/disk/by-id/[..] does not exist, so cannot grub-install to it!
You must correct your GRUB install devices before proceeding:

  DEBIAN_FRONTEND=dialog dpkg --configure grub-pc
  dpkg --configure -a
dpkg: error processing package grub-pc (--configure):
 installed grub-pc package post-installation script subprocess returned error exit status 1

For å fikse dette problemet og fortsette oppgraderingsprosedyren kan du følge rådene og kjøre kommandoene som står i feilmeldingen som rot-bruker.

8.8.3. Using GRUB with EFI and Secure Boot

Bruk av GRUB for å starte opp enten et tradisjonelt BIOS system (gammeldags eller UEFI-CSM) eller et UEFI-system er ganske forskjellig fra hverandre. Heldigvis trenger ikke brukeren å kjenne forskjellene fordi Debian tilbyr forskjellige pakker for hvert formål og installasjonsprogrammet automatisk tar hånd om hvilke(t) av dem som skal velges. grub-pc-pakken velges for gammeldagse systemer, der GRUB er installert til MBR, der UEFI-systemer krever grub-efi-arkitektur, der GRUB er installert på EFI-systempartisjon (ESP). Sistnevnte krever en GPT-partisjonstabell såvel som en EFI-partisjon.

→ https://wiki.debian.org/Grub2#UEFI_vs_BIOS_boot

Endring av et eksisterende system (som støtter UEFI) fra gammeldags til UEFI-modus krever ikke bare at man bytter ut GRUB-pakkene på systemet, men også at man justerer partisjonstabellen og at man oppretter en EFI-partisjon (antagelig også at man endrer størrelsen på eksisterende partisjoner for å lage nødvendig ledig plass). Derfor er det en ganske omstendig prosess som ikke kan dekkes i sin helhet her. Heldigvis finnes det manualer av bloggere som beskriver de nødvendige trinnene.

If you are using a system with “Secure Boot“ enabled and have installed shim-signed (see sidebar KULTUR Sikker oppstart og shim-oppstarteren), you must also install grub-efi-arch-signed. This package is not pulled in automatically, only if the installation of recommended package has been enabled.