設定 - ブートローダのソースを表示

== 概要 ==
ブートローダとは、コンピュータの起動時にオペレーティングシステム（OS）を読み込み、実行するためのプログラムである。<br>
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Linuxには、いくつかのブートローダが存在しており、それぞれ固有の機能と利点を持っている。<br>
Linuxにおいて、一般的に使用されるブートローダを以下に示す。<br>
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これらのブートローダは、それぞれの長所と短所を持っており、システムの要件、ファイルシステム、ファームウェアのタイプ（BIOS/UEFI）等、ユーザの好みに応じて選択される。<br>
現在、最も広く使用されているLinuxブートローダはGRUB2であるが、他のブートローダも特定の用途に適している。<br>
* GRUB (GRand Unified Bootloader)
*: GRUB2の前身であり、レガシーバージョンと呼ばれることもある。
*: 設定ファイルは、<u>/boot/grub/grub.cfg</u>または<u>/boot/grub/menu.lst</u>に存在する。
*: GRUB2ほど高機能ではないが、より単純な設定で動作する。
*: <br>
* Tow-Boot
*: Chromebookや他のARMベースのデバイス用のオープンソースブートローダである。
*: U-Bootをベースとしており、ChromeOSデバイス上でLinuxや他のオペレーティングシステムを起動するために使用される。
*: ファームウェアの更新や検証、ブートモードの選択等、幅広い機能を提供する。
*: Chromebookユーザの間で人気が高まっており、ChromeOSの代替OSを試す際に重要な役割を果たしている。
*: <br>
* U-Boot
*: 組み込みシステムやシングルボードコンピュータ用の強力なブートローダである。
*: ARMベースのデバイスで広く使用されており、ブートプロセスの制御と設定に使用される。
*: ネットワークブート、RAMディスクのロード、ファームウェアの更新等、多様な機能を提供する。
*: 高度にカスタマイズ可能で、組み込み環境での柔軟性を提供する。
*: <br>
* RedBoot
*: 主にARMベースの組み込みシステム用のブートローダである。
*: eCosオペレーティングシステムと緊密に統合されており、eCosの開発とデバッグに使用される。
*: フラッシュメモリの管理、ネットワークブート、デバッグ機能等、幅広い機能を提供する。
*: 組み込みシステムの開発者にとって重要なツールの1つである。
*: <br>
* Barebox
*: U-Bootから派生した組み込みシステム用のブートローダである。
*: ARMやPowerPC、MIPSなど、さまざまなアーキテクチャをサポートしている。
*: デバイスツリーのサポート、ネットワークブート、ファームウェアの更新など、多くの機能を提供する。
*: 設定や拡張が容易で、組み込みLinuxの開発に適している。
*: <br>
* AT91Bootstrap <span style="color:#C00000">(※)</span>
*: Microchip (旧Atmel) のAT91シリーズARM SoCを対象とした小型のブートローダである。
*: メモリの初期化、クロックの設定、U-Boot等の他のブートローダの起動を行う。
*: シンプルで軽量であり、AT91シリーズのSoCを使用する組み込みシステムに適している。
*: <br>
* Coreboot <span style="color:#C00000">(※)</span>
*: オープンソースのファームウェアプロジェクトであり、主にx86ベースのシステムをサポートしている。
*: BIOS/UEFIの代替として使用され、高速起動とセキュリティ機能を提供する。
*: ペイロードと呼ばれるブートローダ (U-Boot等) を起動することができる。
*: Chromebook等の一部の組み込みデバイスでも使用されている。
*: <br>
* Kexecboot
*: Linuxカーネルのkexec機能を利用したブートローダである。
*: 稼働中のカーネルから直接新しいカーネルを起動することができ、高速な再起動が可能である。
*: 設定が簡単であり、組み込みシステムでの迅速なカーネル切り替えに適している。
*: <br>
* LILO (LInux LOader)
*: Linuxの初期のブートローダの1つで、古いシステムではまだ使用されている。
*: 設定ファイルは、<u>/etc/lilo</u>に存在する。
*: カーネルイメージやinitrdを直接読み込むことができる。
*: ブートセクタに直接書き込むため、設定変更後は常にブートセクタを更新する必要がある。
*: <br>
* Syslinux
*: FAT、ext2、ext3、ext4等のファイルシステムをサポートしている。
*: ISOLINUXを使用して、ブート可能なCDやDVDを作成するために広く使用されている。
*: PXELINUXを使用して、ネットワーク経由でブートすることもできる。
*: <br>
* systemd-boot (旧名: gummiboot)
*: UEFIシステム用の単純なブートマネージャーである。
*: 設定ファイルは、<u>/boot/loader/entries/</u>ディレクトリ内の.confファイルである。
*: シンプルでミニマルな設計が特徴で、高速な起動が可能である。
*: <br>
* rEFInd
*: UEFIシステム用のブートマネージャーであり、グラフィカルなユーザーインターフェースを提供する。
*: Linux、MacOS、Windows等の複数のOSを検出して、ブートメニューに自動的に追加する。
*: テーマやアイコンのカスタマイズが可能であり、視覚的に魅力的なブート環境を提供する。
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<u>※注意</u><br>
<u>AT91BootstrapやCorebootは、ブートプロセスの初期段階を担当するブートローダ (ファームウェア) である。</u><br>
<u>これらは、ハードウェアの初期化、メモリの設定、クロックの設定等の低レベルのタスクを処理する。</u><br>
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<u>一方、U-Boot等のブートローダは、より高レベルの機能を提供する。</u><br>
<u>これには、カーネルのロード、ブートパラメータの渡し、ファイルシステムの読み込み等が含まれている。</u><br>
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したがって、AT91BootstrapやCorebootを使用する場合、一般的には以下に示すようなブートプロセスを行う。<br>
# まず、AT91Bootstrap / Corebootが、ハードウェアの初期化と低レベルの設定を行う。
# 次に、AT91Bootstrap / Corebootが、U-Boot等の高レベルのブートローダをロードして実行する。
# AT91Bootstrap / Corebootにより実行されたU-Bootが、カーネルのロード、ブートパラメータの渡し、ルートファイルシステムのマウント等を行う。
# U-Bootがカーネルを起動して、システムが立ち上がる。
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<u>このように、AT91BootstrapやCorebootは、U-Boot等のブートローダと組み合わせて使用されることが一般的である。</u><br>
<u>これにより、ブートプロセスを段階的に行うことができ、それぞれのブートローダがその得意とする部分を担当することができる。</u><br>
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== GRUB2 ==
==== GRUB2とは ====
GRUB2 (GRand Unified Bootloader version 2) は、Linuxシステムで広く使用されているブートローダである。<br>
GRUB2は、Linuxシステムにおいて重要な役割を果たしており、ブートプロセスをカスタマイズや複数のOSを管理するための強力で柔軟なツールである。<br>
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GRUB2の主な役割と概念は以下の通りである。<br>
* ブートプロセスの制御
*: GRUB2は、BIOS/UEFIにより最初に読み込まれて、OSを起動するためのブートプロセスを制御する。
* ブートメニューの提供
*: GRUB2は、インストールされている複数のOSをリストアップしたブートメニューを表示する。
*: ユーザは、このメニューからブートするOSを選択できる。
* 設定ファイル
*: GRUB2の設定は、主に<u>/etc/default/grubファイル</u>と<u>/etc/grub.d/ディレクトリ</u>内のファイルで定義される。
*: これらのファイルは、ブートメニューのエントリ、デフォルトのOS、タイムアウト等を制御する。
* モジュラー設計
*: GRUB2は、モジュール式の設計を採用している。
*: これにより、必要な機能を動的に読み込むことができ、柔軟性と拡張性が向上する。
* 複数のファイルシステムとOSのサポート
*: GRUB2は、ext4、btrfs、NTFS、FAT等、様々なファイルシステムをサポートしている。
*: また、Linux、Windows、MacOS等、複数のOSをブートすることができる。
* コマンドラインインターフェース
*: GRUB2は、ブートメニューで[C]キーを押下することにより、アクセスできるコマンドラインインターフェースを提供する。
*: このインターフェースを使用して、ブートパラメータの編集やカスタムブートエントリの追加等を行うことができる。
* 復旧機能
*: GRUB2は、システムが起動しない場合に備えて、復旧モードを提供する。
*: これにより、ユーザはシステムを修復するためのオプションにアクセスできる。
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==== GRUB2の復旧 ====
例えば、WindowsのアップデートによりLinuxのGRUB2ブートローダが表示されない場合がある。<br>
この時、以下に示す手順を行うことにより、GRUB2を復旧することができる。<br>
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# 各LinuxディストリビューションのライブUSBを準備する。
# ライブUSBからLinuxを起動する。<br>
# ターミナルを開いて、既存のLinuxのインストール先パーティションをマウントする。
#: ※Xは、既存のLinuxがインストールされているストレージ番号を指定する。
#: ※Yは、既存のLinuxがインストールされているGRUB2ブートローダのパーティション番号を指定する。
#: <pre>sudo mount /dev/sdXY /mnt</pre>
# 必要なディレクトリをバインドマウントする。
#: <syntaxhighlight lang="sh">for i in /sys /proc /run /dev; do sudo mount --bind "$i" "/mnt$i"; done</syntaxhighlight>
# chroot環境に入る。
#: <pre>sudo chroot /mnt</pre>
# GRUB2を再インストールする。
#: ※Xは、既存のLinuxがインストールされているストレージ番号を指定する。
#: <pre>grub-install /dev/sdX</pre>
# GRUB2の設定ファイルを更新する。
#: <pre>update-grub</pre>
# chroot環境を終了する。
#: <pre>exit</pre>
# マウントを解除する。
#: <pre>sudo umount /mnt/sys /mnt/proc /mnt/run /mnt/dev /mnt</pre>
# PCを再起動して、GRUB2のブートメニューが表示されるかどうかを確認する。
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== エラー関連 ==
==== Fix Minimal BASH like line editing is supported GRUB Error ====
LinuxとWindowsとデュアルブートでインストールする場合、再起動時に以下に示すようなGRUBエラーが出力される場合がある。
 Minimal BASH like line editing is supported. For the first word, TAB lists possible command completions.
 anywhere else TAB lists possible device or file completions.
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これは、RHEL、SUSE、Debian GNU/Linux等の全てのLinuxディストリビューションで発生する可能性のある一般的なGRUBエラーである。
また、頻繁に発生する同様の問題である<u>"error: no such partition grub rescue"</u>エラーを修正する場合も、以下に示す手順で解決することができる。<br>
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この問題を解決するには、以下に示すものが必要である。<br>
* 同じLinuxディストリビューションのライブUSB
* ライブセッションでのインターネット接続
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まず、ライブLinux USBを起動する。<br>
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次に、LinuxがUEFIあるいはBIOSを使用しているかどうかを確認する。<br>
[Type:]に[EFI System]との記述がある場合は、LinuxがUEFIを使用していることを意味する。<br>
 sudo fdisk -l
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GRUBを再インストールする。<br>
* UEFIを使用している場合
*# まず、ルートパーティション (/) をマウントする。
*#: <pre>sudo mount /dev/sdXY /mnt</pre>
*# 次に、ブートパーティション (UEFI) をマウントする。
*#: <pre>sudo mount /dev/sdXZ /mnt/boot/efi</pre>
*# 最後に、GRUB (UEFI) をインストールする。
*#: <code>bootloader-id</code>オプションにおいて、/boot/efi/EFIディレクトリにあるディレクトリ名を確認することにより、現在使用しているbootloader-idを知ることができる。
*#: <code>--bootloader-id</code>オプションは任意の値を設定できるため、システム管理者が別の値を選択している可能性もある。
*#: <br>
*#: --bootloader-idオプションのデフォルト値
*#:* RHELの場合: redhat
*#:* SLEの場合: sles / sled
*#:* Ubuntuの場合: ubuntu
*#: <pre>sudo grub-install --boot-directory=/mnt/boot --bootloader-id=<ID名> --target=x86_64-efi --efi-directory=/mnt/boot/efi</pre>
*# PCを再起動する。
<br>
* BIOSを使用している場合
*# まず、ルートパーティション (/) をマウントする。<br>BIOSでは、ブートパーティション (BIOS) も同時にマウントされる。
*#: <pre>sudo mount /dev/sdXY /mnt</pre>
*# 最後に、GRUB (BIOS) をインストールする。
*#: <pre>sudo grub-install /dev/sdX</pre>
*# PCを再起動する。
<br><br>


__FORCETOC__
[[カテゴリ:RHEL]][[カテゴリ:SUSE]][[カテゴリ:Raspberry Pi]][[カテゴリ:PinePhone]]