Partitionieren des flashkey¶

Zum Partitionieren eignet sich sowohl das im aktuellen Ubuntu-LiveSystem vorhandene GUI-Programm gparted wie auch das CLI-Programm gdisk.

(Hinweis: Beide, gdisk und gparted funktionieren nicht zuverlässig (mit jedem Flashkey) wie hier erforderlich beim Anlegen von Partitionen. Siehe Bild einer mißglückten Partitionierung → mit_gdisk_angelegte_Partitionen.png)

Für die Einrichtung des virtuellen MBR wird gdisk benötigt.

cruzer flashkey mit bios_grub und weiterer 4. Partition

Auf dem Datenträger müssen Partitionen angelegt werden. Dazu ist zunächst eine Partitionstabelle notwendig, entweder MBR/MPT oder GPT (bei Wechsel des Partitionsschemas (MBR/MPT → GPT) s. Problembehebung). Je nachdem unterscheiden sich die fertigen Datenträger um genau eine unformatierte Partition von 1M Größe am Anfang.

Die Partitionen können z.B. mit gparted angelegt werden.

#	Dateisystem	Größe	Markierung	Name	GPT	MBR/MPT
1	unformatiert	1M	bios_grub	-
2	fat12/16/32	50M	esp	-
3	grub-lesbar (→ File-system_support)	50M	-	beliebig
4	und weitere Partition(en) z.B. für die iso-Datei, casper-rw usw. später

→ siehe unter anderem: GRUB 2/Grundlagen (Abschnitt „MBR-mit-GUID-Partitionstabelle-GPT“)

Anmerkung: Die 50M sind in beiden Fällen etwas überdimensioniert, ~16MB sind aber erforderlich (eine fat16 Partition hat min. 16 MiB), mit Hintergrundbild entspr. mehr. In die 3. Partition werden im Falle MBR/MPT die grub-Dateien geschrieben --boot-directory=, sie darf aber auch weitere Dateien enthalten, z.B. die iso-Dateien. Die erforderliche Größe ist dann entsprechend zu wählen. Die grub- Dateien können aber auch auf die esp Partition - z.B. in ein eigenes Verzeichnis - geschrieben werden. Beide jeweiligen grub-Dateien belegen je mit einer simplen grub.cfg knapp 13 MiB.

Die jeweiligen Markierungen für die Partition 1 und 2 erreicht man nach dem Erstellen mittels und entsprechender Auswahl.

Alternative Einrichtung mit gdisk ▶ entspr._Terminalausgabe ⮷

Hybrid MBR anlegen¶

Damit man ein Speichermedium mit GPT-Partitionierung wie ein MBR-partitioniertes Gerät verwenden kann, wird ein sogenannter virtueller MBR benötigt. Dazu wird gdisk verwendet.

Der Programmaufruf erfolgt mit

sudo gdisk /dev/sdX # X steht für den flashkey, zu ermitteln mit parted -l 

Eine entsprechende Befehlsfolge kann man sich hier ▶ Terminalausgabe_virtMBR ⮷ ansehen

weitere Partition(en) für die iso-Datei und z.B. Persistenz¶

Für die iso-Datei(en) wird eine ausreichend große Partition benötigt, vorzugsweise mit ntfs Dateisystem, weil sie dann auch Rechterestriktionen nutzbar ist.

Soll ein persistenter Bereich (zum Speichern von Einstellungen, Programmen, Dateien..., Größe min. 300 MiB) geschaffen werden, benötigt man auch ein Partition mit dem Label "casper-rw". Eine solche wird nach Anlegen mit gparted mit diesem Befehl eingerichtet

sudo mkfs.ext3 -b 4096 -L casper-rw /dev/sdxy 

Im menuentry wird die Zeile linux (loop)/casper/vmlinuz boot=casper... durch den Kernelparameter "persistent" erweitert.

In dem unten aufgeführten Link Persistenten_USB-Live-Stick_im_BIOS-Modus_erstellen stehen sehr nützliche Hinweise zur Verwendung der Persistenz (Stichwort: Aktualisierung)

grub.cfg vervollständigen¶

Die beiden oben erzeugten grub.cfg Dateien sind hinreichend und können (hier beispielhaft mit einem Menüeintrag für die aktuelle Ubuntu LTS-Version "Focal Fossa") belegt werden.

• iso-file Booten mittels loopback

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  menuentry "ubuntu-20.04.3-desktop-amd64 live " { insmod part_gpt set root=(hd0,gpt4) loopback loop /ubuntu-20.04.3-desktop-amd64.iso linux (loop)/casper/vmlinuz boot=casper ramdisk_size=2097152 root=/dev/ram rw locale=de_DE bootkbd=de console-setup/layoutcode=de iso-scan/filename=/ubuntu-18.04-desktop-amd64.iso initrd (loop)/casper/initrd }

  • # zu 2: insmod part_gpt ist z.B. erforderlich, wenn der Datenträger mit einem GPT Schema versehen ist

  • # zu 5: ramdisk_size=2097152 root=/dev/ram rw und locale=de_DE bootkbd=de console-setup/layoutcode=de sind optional

  • # zu 6: verschiedentlich ist die Bezeichnung für initrd unterschiedlich (z.B. initrd.gz, initrd.lz) Mittels "Einhängen von Laufwerksabbildern" kann man das einfach nachsehen.

anpassen der beiden grub.cfg¶

Innerhalb einer ESP ist die Bearbeitung erst nach vorherigem mount und auch nur mit Root-Rechten möglich. Diesen Umstand kann man umgehen, indem man die beiden o.g. grub.cfg Dateien dazu benutzt, ein weiteres configfile aufzurufen, welches sich auf einem "leichter" zugänglichen Dateisystem befindet. Der Eintrag sieht jeweils wie folgt aus

• vereinfachte grub.cfg

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  menuentry "cfg-file" { set root=(hdx,y) configfile /grub.cfg }

  • # zu 2: x und y anpassen

Damit reduziert sich der Zweck dieser beiden configfiles zusätzlich nur noch auf das Anzeigen des Bootmodus. Das kann man auch erreichen mit einem angepaßten Hintergrundbild. Da dieses beim Wechsel per configfile erhalten bleibt, kann auch gleich die Sichtbarkeit (timeout=0) abgeschaltet werden.

Hintergrundbild in grub¶

Für die (passenden) Hintergrundbilder sind eine Reihe Eintragungen in den jeweilige grub.cfg erforderlich. Sie werden jeweils vor die menuentry geschrieben.

Zusätzlich kann man die Schrift- und Cursorfarben geeignet zu dem jeweiligen Hintergrundbild anpassen. ▶ grub-Schriftfarben

Eine solche grub.cfg sieht dann so aus

  loadfont /<Verz>/grub/fonts/unicode.pf2
  insmod vbe # für EFI insmod efi_gop
  set gfxmode=auto # alternativ z.B. …=1280x1024x32
  terminal_output gfxterm

  insmod png
  background_image /<Verz>/image.png

  set color_normal=dark-gray/black
  set menu_color_normal=light-gray/black
  set menu_color_highlight=red/black

  timeout=0
  menuentry "cfg-file" {
	set root=<Verz>
	configfile /grub.cfg
}

• mit timeout=0 wird dieses grub.cfg nicht angezeigt

• /<Verz> ist entsprechend einzusetzen

Vor- und Nachteile¶

• Vorteile

  • frei gestaltbares Menü

  • besonders geeignet für Mehrbootsysteme

  • keine parallelen Bootloader bzw. umständliche "Scripterei", um in allen Systemen die kernel-updates zu erfassen

• Nachteile

  • die entsprechenden Einstellungen sind selbst vorzunehmen

  • es ist etwas aufwendiger, unerwünschte Booteinträge zu vermeiden resp. wieder loszuwerden

Installation¶

Zunächst wird für ein wie oben beschrieben installierten stand-alone grub ein neuer Booteintrag im nvram angelegt

sudo efibootmgr --create --disk /dev/sdX --part Y --label "stand-alone-grub" --loader \\boot\\grub\\x86_64-efi\\grub.efi # X und Y entsprechend anpassen 

efibootmgr -v gibt Auskunft über das Ergebnis. Ggf. ist dieser Eintrag zu "aktivieren" mit

sudo efibootmgr -b <hex#> -a 

Um die Benutzung des "efi" Bootmenüs zwecks Booten des gewünschten Eintrags zu vermeiden, setzt man die Reihenfolge entsprechend mit

sudo efibootmgr -o <hex#> 

Hinzufügen von O/Sen¶

Wird zu so einer Konstellation ein Windows hinzugefügt, läßt sich bezüglich Bootloader nur im Nachhinein eine entsprechende Anpassung bewerkstelligen

1. Windows Boot Manager inaktiv setzen sudo efibootmgr -b <hex#> -A

2. Reihenfolge wieder auf den stand-alone grub einstellen

Beim Hinzufügen eines Ubuntu kann man ganz auf die Installation des zugehörigen grub verzichten (ubiquity -b), dann kann man allerdings lediglich mittels der SymLinks booten und hat den Nachteil, nicht auf ältere als den unmittelbar vorletzten kernel zugreifen zu können. Leider wird bei dieser Vorgehensweise - anders als in einem MBR/MPT System - dabei nämlich kein grub.cfg-file erzeugt.

Bei einer grub-Installation in einen (partitionstechnisch freigehaltenen) "PBR" werden

1. unerwünschten Einträgen im nvram nicht verhindert, somit sind die dann genau wie bei Windows nachträglich zu entfernen

2. gibt es eine Fehlermeldung

   Fehler: Enviroment-Block ist zu klein
   Beliebige Taste drücken, um fortzusetzen...

   die allerdings bei 2MB freiem Platz vor der Partition nicht auftritt.

intern¶

• EFI USB-Stick

• Haeufig-genutzte-Bootoptionen

• Persistenten USB-Live-Stick im BIOS-Modus erstellen

• Maßnahmen zur Verwendung von secure boot - Forumsbeitrag 07/2019

extern¶

• grub/manual: Installing GRUB using grub_2 install 🇬🇧

• grub/manual: BIOS-installation 🇬🇧

• archWiki: Multiboot USB drive 🇬🇧

• manually-creating-casper-rw-file 🇬🇧