Multiboot-USB-Stick mit GRUB
Stand: 16. Juni 2020
Vorbereitungen
Bitte vorher ein BACKUP vom USB-Stick machen (falls wichtige Daten vorhanden sind)!
Zuerst einmal muss die Gerätedatei, über die man Stick anprechen kann, ermittelt werden. Das kann mittels lsblk oder lsblk -f geschehen. Hat man den Stick gerade erst angesteckt bzw. im Falle von Troubleshooting ist dmesg | tail -15 ratsam. Im Folgenden gehen wir davon aus, dass das 2. Gerät unser USB-Stick ist, also via /dev/sdb referenziert wird.
ACHTUNG: Wer im Zweifel ist, ob es sich tatsächlich um den betreffenden USB-Stick handelt, einfach den Stick wieder aus dem System entfernen, mit lsblk nachschauen, welche Geräte noch verblieben sind und wieder neu anstecken. Wiederum mit lsblk nachschauen - das nunmehr neu aufgetauchte Gerät ist der Stick.
Partitionierung und Dateisysteme
In der Praxis hat sich gezeigt, dass es sinnvoll ist, den MBR des Sticks und noch ein wenig darüber hinaus mit binären Nullen zu überschreiben, weil sonst oft das spätere grub-install scheitert (ACHTUNG: Datenverlust!):
root@debian10# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M count=3
3+0 Datensätze ein
3+0 Datensätze aus
3145728 bytes (3,1 MB, 3,0 MiB) copied, 0,577411 s, 5,4 MB/s
root@debian10#
Nach dem Entfernen des Sticks aus dem Gast und Abziehen/Neuanstecken sollten keine Partitionsnummern mehr zu sehen sein, nur noch das Hauptgerät /dev/sdb:
root@debian10# lsblk -f /dev/sdb
NAME FSTYPE LABEL UUID FSAVAIL FSUSE% MOUNTPOINT
sdb
root@debian10#
Wenn unser USB-Stick möglichst universell einsetzbar sein soll, ist es am einfachsten, einen Hybrid MBR mit dem Programm gdisk interaktiv zu erzeugen.
Der grundlegende Ablauf:
Create blank GPT:
2Erzeugen neuer Partitionen:
n, Typ änderbar mitt:1 MB für ‚BIOS boot partition‘ (hexadezimal EF02)
50 MB für ‚EFI system partition‘ (hexadezimal EF00)
6 GB für ‚Linux filesystem‘ (hexadezimal 8300)
Umwandeln in einen hybriden MBR:
recovery and transformation options (experts only):
rmake hybrid MBR:
hType from one to three GPT partition numbers… added to…:
3Place EFI GPT (0xEE) partition first in MBR?:
YEinfach Enter drücken (default 83)
Set the bootable flag? :
NUnused partition space(s) found. Use one to protect more partitions?:
NÜber die Partitionen Infos ausgeben:
iDie protektiven MBR-Daten ausgeben:
o
Abschließend das Ganze festschreiben:
w, danachY
Siehe hierzu nun diese etwas längere Shell-Sitzung, in der das eben Ausgeführte wiederzuentdecken ist:
artix:[root]:~# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.5
Caution: invalid main GPT header, but valid backup; regenerating main header
from backup!
Warning: Invalid CRC on main header data; loaded backup partition table.
Warning! Main and backup partition tables differ! Use the 'c' and 'e' options
on the recovery & transformation menu to examine the two tables.
Warning! Main partition table CRC mismatch! Loaded backup partition table
instead of main partition table!
Warning! One or more CRCs don't match. You should repair the disk!
Main header: ERROR
Backup header: OK
Main partition table: ERROR
Backup partition table: OK
Partition table scan:
MBR: not present
BSD: not present
APM: not present
GPT: damaged
Found invalid MBR and corrupt GPT. What do you want to do? (Using the
GPT MAY permit recovery of GPT data.)
1 - Use current GPT
2 - Create blank GPT
Your answer: 2
Command (? for help): n
Partition number (1-128, default 1):
First sector (34-61439966, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (2048-61439966, default = 61439966) or {+-}size{KMGTP}: +1M
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): L
Type search string, or <Enter> to show all codes: boot
3000 ONIE boot 4100 PowerPC PReP boot
a000 Android bootloader a001 Android bootloader 2
a002 Android boot 1 a00b Android fastboot/tertiary
a036 Android boot 2 a501 FreeBSD boot
a581 Midnight BSD boot be00 Solaris boot
e100 ONIE boot ea00 Freedesktop $BOOT
ef02 BIOS boot partition
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): ef02
Changed type of partition to 'BIOS boot partition'
Command (? for help): p
Disk /dev/sdb: 61440000 sectors, 29.3 GiB
Model: Rainbow Line
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 6C667608-497E-4C8B-B788-6D4CA0F1F42A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 61439966
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 61437885 sectors (29.3 GiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 4095 1024.0 KiB EF02 BIOS boot partition
Command (? for help): n
Partition number (2-128, default 2):
First sector (34-61439966, default = 4096) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (4096-61439966, default = 61439966) or {+-}size{KMGTP}: +50M
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): EF00
Changed type of partition to 'EFI system partition'
Command (? for help): p
Disk /dev/sdb: 61440000 sectors, 29.3 GiB
Model: Rainbow Line
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 6C667608-497E-4C8B-B788-6D4CA0F1F42A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 61439966
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 61335485 sectors (29.2 GiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 4095 1024.0 KiB EF02 BIOS boot partition
2 4096 106495 50.0 MiB EF00 EFI system partition
Command (? for help): n
Partition number (3-128, default 3):
First sector (34-61439966, default = 106496) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (106496-61439966, default = 61439966) or {+-}size{KMGTP}: +6G
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):
Changed type of partition to 'Linux filesystem'
Command (? for help): p
Disk /dev/sdb: 61440000 sectors, 29.3 GiB
Model: Rainbow Line
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 6C667608-497E-4C8B-B788-6D4CA0F1F42A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 61439966
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 48752573 sectors (23.2 GiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 4095 1024.0 KiB EF02 BIOS boot partition
2 4096 106495 50.0 MiB EF00 EFI system partition
3 106496 12689407 6.0 GiB 8300 Linux filesystem
Command (? for help): ?
b back up GPT data to a file
c change a partition's name
d delete a partition
i show detailed information on a partition
l list known partition types
n add a new partition
o create a new empty GUID partition table (GPT)
p print the partition table
q quit without saving changes
r recovery and transformation options (experts only)
s sort partitions
t change a partition's type code
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Command (? for help): r
Recovery/transformation command (? for help): ?
b use backup GPT header (rebuilding main)
c load backup partition table from disk (rebuilding main)
d use main GPT header (rebuilding backup)
e load main partition table from disk (rebuilding backup)
f load MBR and build fresh GPT from it
g convert GPT into MBR and exit
h make hybrid MBR
i show detailed information on a partition
l load partition data from a backup file
m return to main menu
o print protective MBR data
p print the partition table
q quit without saving changes
t transform BSD disklabel partition
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Recovery/transformation command (? for help): h
WARNING! Hybrid MBRs are flaky and dangerous! If you decide not to use one,
just hit the Enter key at the below prompt and your MBR partition table will
be untouched.
Type from one to three GPT partition numbers, separated by spaces, to be
added to the hybrid MBR, in sequence: 3
Place EFI GPT (0xEE) partition first in MBR (good for GRUB)? (Y/N): Y
Creating entry for GPT partition #3 (MBR partition #2)
Enter an MBR hex code (default 83):
Set the bootable flag? (Y/N): N
Unused partition space(s) found. Use one to protect more partitions? (Y/N): N
Recovery/transformation command (? for help): p
Disk /dev/sdb: 61440000 sectors, 29.3 GiB
Model: Rainbow Line
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 6C667608-497E-4C8B-B788-6D4CA0F1F42A
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 61439966
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 48752573 sectors (23.2 GiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 4095 1024.0 KiB EF02 BIOS boot partition
2 4096 106495 50.0 MiB EF00 EFI system partition
3 106496 12689407 6.0 GiB 8300 Linux filesystem
Recovery/transformation command (? for help): ?
b use backup GPT header (rebuilding main)
c load backup partition table from disk (rebuilding main)
d use main GPT header (rebuilding backup)
e load main partition table from disk (rebuilding backup)
f load MBR and build fresh GPT from it
g convert GPT into MBR and exit
h make hybrid MBR
i show detailed information on a partition
l load partition data from a backup file
m return to main menu
o print protective MBR data
p print the partition table
q quit without saving changes
t transform BSD disklabel partition
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Recovery/transformation command (? for help): i
Partition number (1-3): 1
Partition GUID code: 21686148-6449-6E6F-744E-656564454649 (BIOS boot partition)
Partition unique GUID: 9A90EDD0-A634-4856-A779-9E94930447B4
First sector: 2048 (at 1024.0 KiB)
Last sector: 4095 (at 2.0 MiB)
Partition size: 2048 sectors (1024.0 KiB)
Attribute flags: 0000000000000000
Partition name: 'BIOS boot partition'
Recovery/transformation command (? for help): i
Partition number (1-3): 2
Partition GUID code: C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B (EFI system partition)
Partition unique GUID: A091D7AC-5437-4E86-9A22-1E3C97EB38CC
First sector: 4096 (at 2.0 MiB)
Last sector: 106495 (at 52.0 MiB)
Partition size: 102400 sectors (50.0 MiB)
Attribute flags: 0000000000000000
Partition name: 'EFI system partition'
Recovery/transformation command (? for help): i
Partition number (1-3): 3
Partition GUID code: 0FC63DAF-8483-4772-8E79-3D69D8477DE4 (Linux filesystem)
Partition unique GUID: 5FB2DF44-C4CA-4CA4-B47E-1A604FF7A630
First sector: 106496 (at 52.0 MiB)
Last sector: 12689407 (at 6.0 GiB)
Partition size: 12582912 sectors (6.0 GiB)
Attribute flags: 0000000000000000
Partition name: 'Linux filesystem'
Recovery/transformation command (? for help): ?
b use backup GPT header (rebuilding main)
c load backup partition table from disk (rebuilding main)
d use main GPT header (rebuilding backup)
e load main partition table from disk (rebuilding backup)
f load MBR and build fresh GPT from it
g convert GPT into MBR and exit
h make hybrid MBR
i show detailed information on a partition
l load partition data from a backup file
m return to main menu
o print protective MBR data
p print the partition table
q quit without saving changes
t transform BSD disklabel partition
v verify disk
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
? print this menu
Recovery/transformation command (? for help): o
Disk size is 61440000 sectors (29.3 GiB)
MBR disk identifier: 0x00000000
MBR partitions:
Number Boot Start Sector End Sector Status Code
1 1 106495 primary 0xEE
2 106496 12689407 primary 0x83
Recovery/transformation command (? for help): w
Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!
Do you want to proceed? (Y/N): Y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.
artix:[root]:~#
artix:[root]:~#
Im nächsten Schritt erzeugen wir die Dateisysteme:
artix:[root]:~# mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb2
mkfs.fat 4.1 (2017-01-24)
artix:[root]:~#
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# mkfs.ext4 -L boot /dev/sdb3
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Ein Dateisystem mit 1572864 (4k) Blöcken und 393216 Inodes wird erzeugt.
UUID des Dateisystems: 2626ecda-b1a2-42a5-8181-b3600cfcf23c
Superblock-Sicherungskopien gespeichert in den Blöcken:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736
beim Anfordern von Speicher für die Gruppentabellen: erledigt
Inode-Tabellen werden geschrieben: erledigt
Das Journal (16384 Blöcke) wird angelegt: erledigt
Die Superblöcke und die Informationen über die Dateisystemnutzung werden
geschrieben: erledigt
artix:[root]:~#
Zur Kontrolle des Ganzen geben wir ein:
artix:[root]:~# lsblk /dev/sdb
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 1 29,3G 0 disk
├─sdb1 8:17 1 1M 0 part
├─sdb2 8:18 1 50M 0 part
└─sdb3 8:19 1 6G 0 part
artix:[root]:~#
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# lsblk -f /dev/sdb
NAME FSTYPE LABEL UUID FSAVAIL FSUSE% MOUNTPOINT
sdb
├─sdb1
├─sdb2 vfat 5036-9C23
└─sdb3 ext4 boot 2626ecda-b1a2-42a5-8181-b3600cfcf23c
artix:[root]:~#
Bootloader installieren
Nun wird es spannend: der Bootloader wird installiert und sogar zwei mal: für den alten MBR und für EFI:
artix:[root]:~# mount /dev/sdb3 /mnt/
artix:[root]:~# ls -l /mnt/
insgesamt 16
drwx------ 2 root root 16384 13. Jun 14:22 lost+found
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# grub-install --target=i386-pc --recheck --boot-directory=/mnt/boot /dev/sdb
i386-pc wird für Ihre Plattform installiert.
installation beendet. Keine Fehler aufgetreten.
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# ls -F /mnt/boot/grub/
fonts/ grubenv i386-pc/ locale/ themes/
artix:[root]:~#
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# mkdir /tmp/efi
artix:[root]:~# mount /dev/sdb2 /tmp/efi
artix:[root]:~# grub-install --target=x86_64-efi --recheck --removable --efi-directory=/tmp/efi --boot-directory=/mnt/boot
x86_64-efi wird für Ihre Plattform installiert.
installation beendet. Keine Fehler aufgetreten.
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# ls -l /tmp/efi/
insgesamt 1
drwxr-xr-x 3 root root 512 13. Jun 14:34 EFI
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# ls -l /tmp/efi/EFI/
insgesamt 1
drwxr-xr-x 2 root root 512 13. Jun 14:35 BOOT
artix:[root]:~# ls -l /tmp/efi/EFI/BOOT/
insgesamt 132
-rwxr-xr-x 1 root root 135168 13. Jun 14:35 BOOTX64.EFI
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# l /mnt/boot/
insgesamt 4
drwxr-xr-x 7 root root 4096 13. Jun 14:34 grub
artix:[root]:~# l /mnt/boot/grub/
insgesamt 40
drwxr-xr-x 3 root root 4096 13. Jun 14:28 themes
drwxr-xr-x 2 root root 4096 13. Jun 14:28 fonts
-rw-r--r-- 1 root root 1024 13. Jun 14:28 grubenv
drwxr-xr-x 2 root root 12288 13. Jun 14:29 i386-pc
drwxr-xr-x 2 root root 4096 13. Jun 14:35 locale
drwxr-xr-x 2 root root 12288 13. Jun 14:35 x86_64-efi
artix:[root]:~#
artix:[root]:~# # >> Hier findet sich natürlich noch keine 'grub.cfg'!
Damit ist ein gutes Stück Arbeit getan, aber es fehlen noch die Linux-ISOs und die grub.cfg…
Linux-Distributionen bereitstellen
In Frage kommen fürs Erste folgende ISO-Dateien, die nach dem Wechseln in Verzeichnis „/mnt/ISO“ mittels wget direkt heruntergeladen werden können:
http://mirror.slitaz.org/iso/rolling/slitaz-rolling-core.iso
https://get.refracta.org/files/stable/refracta10.3_xfce_amd64-20210205_2234.iso
https://osdn.net/projects/systemrescuecd/storage/releases/6.1.1/systemrescuecd-amd64-6.1.1.iso
Dabei ist die Microdistribution „slitaz“ besonders für ältere, leistungsschwache 32Bit-Rechner geeignet (keine grafische Oberfläche beim Starten im EFI-Modus mit der unten vorgestellten Konfiguration).
GRUB-Konfiguration erstellen
Fehlt zum guten Schluss noch die Konfigurationsdatei /mnt/boot/grub/grub.cfg, die wir als neue Datei mit diesem Inhalt befüllen:
set timeout=10
set default=0
set isopath=/ISO
insmod efi_gop
menuentry "Boot from Hard Disk" {
insmod chain
set root=(hd1)
chainloader +1
}
menuentry "SystemRescueCd x86/amd64" {
set isofile="$isopath/systemrescuecd-amd64-6.1.1.iso"
search --no-floppy --label boot --set=root
loopback loop $isofile
linux (loop)/sysresccd/boot/x86_64/vmlinuz img_label=boot img_loop=$isofile archisobasedir=sysresccd setkmap=de
initrd (loop)/sysresccd/boot/x86_64/sysresccd.img
}
menuentry "Refracta 10.3 Persistence" {
set isofile="$isopath/refracta10.3_xfce_amd64-20210205_2234.iso"
loopback loop $isofile
linux (loop)/live/vmlinuz boot=live findiso=$isofile persistence
initrd (loop)/live/initrd.img
}
menuentry "SliTaz Linux Core 32Bit" {
echo Starting SliTaz live...
set isofile="$isopath/slitaz-rolling-core.iso"
loopback loop $isofile
linux (loop)/boot/bzImage rw root=/dev/null autologin isofrom=$isofile noeject noprompt lang=de kmap=de
initrd (loop)/boot/rootfs.gz
}
Testen des USB-Multiboot-Sticks
Am besten, man installiere sich Qemu und starte den Bootstick - sofern möglich - mit kvm-Unterstützung:
Via EFI:
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1600 -hda /dev/sdb -vga std -bios /usr/share/ovmf/x64/OVMF.fdVia MBR:
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1600 -hda /dev/sdb -vga std
TIPP: Man sollte die Tests besser als eingeschränkter User duchführen, nach dem Anstecken des USB-Sticks einfach als ‚root‘ das kommando chown myUSER /dev/sdb ausführen.