設定 - ブートローダ

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。

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。
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。

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。
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。

• 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、/boot/grub/grub.cfgまたは/boot/grub/menu.lst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。

  
  

• 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。

  
  

• 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、/etc/lilo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。

  
  

• 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。

  
  

• 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、/boot/loader/entries/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。

  
  

• 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。

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。
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。

GRUB2の主な役割と概念は以下の通りである。

• 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/etc/default/grubファイルと/etc/grub.d/ディレクトリ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。

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。
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。

1. 各LinuxディストリビューションのライブUSBを準備する。
2. ライブUSBからLinuxを起動する。
   
3. 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。

   sudo mount /dev/sdXY /mnt

   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。

4. 必要なディレクトリをバインドマウントする。

   for i in /sys /proc /run /dev; do sudo mount --bind "$i" "/mnt$i"; done

5. chroot環境に入る。

   sudo chroot /mnt

6. GRUB2を再インストールする。

   grub-install /dev/sdX

   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。

7. GRUB2の設定ファイルを更新する。

   update-grub

8. chroot環境を終了して、マウントを解除する。

   exit

   sudo umount /mnt/sys /mnt/proc /mnt/run /mnt/dev /mnt

9. 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。