8.8. Configuración del gestor de arranque

It is probably already functional, but it is always good to know how to configure and install the bootloader in case it “disappears“. This can occur after an installation or an upgrade of another operating system, such as Windows. The following information can also help you to modify the bootloader configuration if needed.

8.8.1. Identificación de discos

CULTURA udev y /dev/

El directorio /dev/ tradicionalmente almacena los llamados archivos «especiales» con el objetivo de representar los periféricos del sistema (revise el recuadro VOLVER A LOS CIMIENTOS Permisos de acceso a dispositivos). Originalmente, solía contener todos los archivos especiales que podrían llegar a utilizarse. Este enfoque acarreaba algunas desventajas, entre las que se encontraba el hecho que restringía la cantidad de dispositivos que podíamos utilizar (debido a la lista estática de nombres) y era imposible saber cuáles archivos especiales eran realmente útiles.

Hoy en día, la gestión de archivos especiales es completamente dinámica y más acorde a la naturaleza de los dispositivos electrónicos que pueden conectarse y desconectarse en caliente. El núcleo coopera con udev (Sección 9.11.3, “Cómo funciona udev”) para crearlos y eliminarlos según sea necesario cuando aparecen y desaparecen los dispositivos correspondientes. Por esta razón, /dev/ no necesita ser persistente y es un sistema de archivos basado en RAM que comienza vacío y sólo contiene los elementos relevantes.

El núcleo da mucha información sobre los dispositivos agregados recientemente y proporciona un par de números mayor/menor para identificarlo. Con esta información, udevd puede crear un archivo especial con el nombre y los permisos que desee. También puede crear alias y llevar a cabo acciones adicionales (tales como las tareas de inicialización o registro). El comportamiento de udevd se controla por un gran conjunto de reglas (personalizables) que normalmente se encuentran en /lib/udev/rules.d/ y /etc/udev/rules.d/.

Utilizando nombres asignados dinámicamente, puede mantener el mismo nombre para un dispositivo dado sin importar el conector que utilice o el orden en que lo haga, algo particularmente útil cuando utiliza varios periféricos USB. Puede llamar la primera partición del primer disco dura /dev/sda1 por cuestiones de compatibilidad, /dev/root-partition si lo prefiere o inclusive ambos simultáneamente ya que puede configurar udevd para que cree un enlace simbólico automáticamente.

Antiguamente se cargaban automáticamente algúnos módulos del núcleo cuando se intentaba acceder al archivo del dispositivo correspondiente. Ahora no es el caso y el archivo especial del dispositivo ya no existe antes de cargar el módulo; no representa ningún problema ya que la mayoría de los módulos se cargan durante el arranque gracias a la detección automática de hardware. Sin embargo esto no funciona para periféricos no detectables (como discos antiguos o periféricos PS/2). Considere agregar los módulos floppy, psmouse y mousedev al archivo /etc/modules o /etc/modules-load.d/ para forzar que se carguen dichos módulos durante el arranque.

La configuración del gestor de arranque debe identificar los diferentes discos duros y sus particiones. Linux utiliza archivos especiales de «bloque» almacenados en el directorio /dev/ para este propósito. A partir de Debian Squeeze se ha unificado el esquema de nombres para los discos duros en el núcleo Linux y todos los discos duros (IDE/PATA, SATA, SCSI, USB, IEEE 1394) son representados con /dev/sd*.

Se representa cada partición por su número en el disco en el que existe: por ejemplo, /dev/sda1 es la primera partición del primer disco y /dev/sdb3 es la tercera partición del segundo disco.

La arquitectura de PC (o «i386», incluyendo también la "amd64" ) ha venido estando limitada a utilizar el formato de tabla de particiones "MS-DOS", que sólo permite cuatro particiones «primarias» por disco. Para superar esta limitación, bajo este esquema una de ellas debe ser creada como una partición «extendida» y ésta luego puede contener varias particiones «secundarias» (N.T. la denominación tradicional, al menos en España es «unidades lógicas») adicionales. Estas particiones secundarias se numeran a partir del 5. Por lo tanto, la primera partición secundaria sería /dev/sda5 seguida de /dev/sda6, etc.

Another restriction of the MS-DOS partition table format is that it only allows disks up to 2 TiB in size, which was becoming a real problem with recent disks.

Un nuevo formato de tabla de particiones, llamado GPT (GUID Partition Table) relaja estas restricciones sobre el número de particiones (permite hasta 128 particiones utilizando los ajustes predeterminados) y sobre el tamaño de los discos (hasta 8 ZiB, que es más de 8 billones de terabytes). Si se pretenden crear muchas particiones físicas en el mismo disco debería utilizarse el formato GPT para particionar el disco.

SALIDA RÁPIDA El Identificador Único Global (GUID)

Usando GPT el tipo de partición se representa como un identificador único universal de 16 bytes de longitud, también conocido como Identification Único Global (GUID), que es parte del estándar UEFI (ver NOTE UEFI, un reemplazo moderno a la BIOS). En comparación con el código hexadecimal utilizado para determinar el tipo de partición en el formato de tabla de MS-DOS, resultará difícil intentar recordar estos identificadores. Afortunadamente, existen listas con todos los identificadores que puede utilizar para crear recetas de particiones para usarlas con sfdisk o para presentar el instalador de Debian.

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

No siempre es sencillo recordar qué disco está conectado a qué controlador SATA o está en la tercera posición de la cadena SCSI, especialmente desde que el nombre de los discos duros removibles (que incluye, entre otros, la mayoría de los discos SATA y discos externos) puede cambiar de un inicio a otro. Afortunadamente crea udev, además de /dev/sd*, enlaces simbólicos con nombres fijos que puede utilizar si lo desea para identificar un disco duro de forma unívoca. Se almacenan estos enlaces simbólicos en /dev/disk/by-id. En un equipo con dos discos físicos, por ejemplo, uno podría encontrar lo siguiente:

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

Hay que tener en cuenta que algunos discos se enumeran varias veces (porque se comportan tanto como discos ATA y como SCSI), pero la información relevante se encuentra principalmente en el modelo y los números de serie de los discos, desde donde se puede encontrar el archivo periférico. Mientras que los enlaces en /dev/disk/by-id/ se crean utilizando el número de serie del dispositivo y la trayectoria física, hay más enlaces de conveniencia en, por ejemplo. /dev/disk/by-label/ (basado en etiquetas dadas), /dev/disk/by-uid/ (basado en identificadores únicos, que pueden cambiar al reformar un dispositivo usando mkfs.* o mkswap), /dev/disk/by-path/ (basado en la trayectoria física más corta), y /dev/disk/by-partlabel/ y /dev/disk/by-partuuid/ (sólo particiones con etiquetas GPT y sus identificadores únicos). Si usa estos enlaces, por ejemplo, en /etc/fstab, siempre prefiere identificadores únicos sobre etiquetas. También puede obtener y cambiar esta información para cada partición o dispositivo utilizando los comandos lsblk y blkid.

Los archivos de configuración de ejemplo provistos en las próximas secciones están basados en la misma instalación: un único disco SATA donde la primera partición es una antigua instalación de Windows y la segunda contiene Debian GNU/Linux.

ALTERNATIVA El cargador de arranque LILO

LILO (cargador de Linux: «LInux LOader») es el gestor de arranque más antiguo — sólido pero rústico. Escribe la dirección física del núcleo a inciar en el MBR, razón por la que debe seguir cada actualización de LILO (o su archivo de configuración) con una ejecución de lilo. Olvidarlo hará que el sistema no pueda iniciar si se eliminó o reemplazó el núcleo antiguo ya que el nuevo no estará en la misma ubicación en el disco.

El archivo de configuración de LILO es /etc/lilo.conf; se muestra en el ejemplo a continuación un archivo simple con la configuración estándar.

Ejemplo 8.4. Archivo de configuración de LILO

# El disco en el que instalar LILO
# Indicar un disco en lugar de una partición
# instalará LILO en el MBR.
boot=/dev/sda
# la partición que contiene Debian
root=/dev/sda2
# el elemento a cargar de forma predeterminada
default=Linux

# la imagen de núcleo más reciente
image=/vmlinuz
  label=Linux
  initrd=/initrd.img
  read-only

# Núcleo antiguo (si el recientemente instalado no inicia)
image=/vmlinuz.old
  label=LinuxOLD
  initrd=/initrd.img.old
  read-only
  optional

# sólo para inicio dual Linux/Windows
other=/dev/sda1
  label=Windows

As per request of the maintainer and upstream author of lilo, the bootloader has been removed in Debian 11 Bullseye and it is unlikely to make a comeback.

8.8.2. Configuración de GRUB 2

GRUB (gran gestor de arranque unificado) es más reciente. No es necesario ejecutarlo después de cada actualización del núcleo, GRUB sabe cómo leer los sistemas de archivos y encontrar la ubicación del núcleo en el disco por su cuenta. Para instalarlo en el MBR del primer disco simplemente ejecute grub-install /dev/sda. Aunque también es posible instalar GRUB en un registro de arranque de la partición, tenga en cuenta que generalmente es un error y hacer grub-install /dev/sda1 no tiene el mismo significado que grub-install /dev/sda.

NOTA Nombres de disco para 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.

Las particiones también tienen nombres específicos en GRUB. Cuando utilice particiones «clásicas» en el formato MS-DOS, la primera partición en el primer disco corresponderá con la etiqueta (hd0, msdos1), la segunda con (hd0,msdos2), etc.

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

Uno de los problemas aparecidos más frecuentemente al utilizar GRUB es que los usuarios reciben un error como error symbol `grub_calloc' not found y ya no pueden arrancar el sistema. La mayoría de las veces la causa de este error es por la instalación de una versión actualizada de GRUB que hace que los nuevos módulos en /boot/grub sean incompatibles con las viejas imágenes de núcleo en el sector de arranque que su firmware salta al arrancar su máquina. Esto sucede en sistemas que están configurados para ejecutar grub-install a un dispositivo objetivo que no es en realidad el que el firmware utiliza para arrancar su sistema (por ejemplo, después de reemplazar discos o moverlos - se puede ver el problema al ejecutar dpkg-reconfigure grub-pc mostrando el dispositivo objetivo equivocado). Con la liberación de Debian 11 Bullseye (el cambio también está presente en Buster) el proceso de actualización ahora verifica este problema y sale con un error en caso de que lo encuentre.

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

 Configuración de grub-pc (2.02+dfsg1-20+deb10u4) ...
/dev/disk/by-id/[..] no existe, así que ¡no le puede grub-install!
Deberías corregir los dispositivos de instalación de GRUB antes de proceder:

  DEBIAN_FRONTEND=dialog dpkg --configure grub-pc
  dpkg --configure -a
dpkg: paquete de procesamiento de errores grub-pc (--configure):
instalado el paquete grub-pc post-instalación el subproceso del script ha devuelto un error de salida 1

Para solucionar el problema y continuar el procedimiento de actualización, simplemente siga el consejo y ejecute los comandos dados por el mensaje de error como raíz.

8.8.3. Utilizando GRUB con EFI y Secure Boot

Es bastante diferente usar GRUB para arrancar un sistema BIOS tradicional (legacy o UEFI-CSM) o un sistema UEFI . Afortunadamente el usuario no necesita conocer las diferencias porque Debian proporciona paquetes distintos para cada propósito y el instalador se preocupa automáticamente de cuál(es) elegir. El paquete grub-pc se elige para sistemas heredados, donde GRUB se instala en el MBR, mientras que los sistemas UEFI requieren grub-efi-arch, donde GRUB se instala en la partición del sistema EFI (ESP). Este último requiere una tabla de partición GTP así como una partición EFI.

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

Para cambiar un sistema existente (que admite UEFI) del modo de arranque heredado al modo UEFI no sólo es necesario cambiar los paquetes GRUB del sistema, sino también ajustar la tabla de particiones y crear una partición EFI (probablemente incluyendo el cambio de tamaño de las particiones existentes para crear el espacio libre necesario). Por lo tanto, es un proceso bastante elaborado y no podemos incluirlo aquí. Afortunadamente, existen algunos manuales de blogeros que describen los procedimientos necesarios.

Si está usando un sistema con "Secure Boot" habilitado y ha instalado shim-signed (ver la barra lateral CULTURA Secure Boot y el gestor de arranque shim), también ha de instalar grub-efi-arch-signed. Este paquete no se introduce automáticamente, sólo si se ha activado la instalación del paquete recomendado.