計算機在啟動的時候，首先由BIOS中的程序執行自檢，自檢通過后，就根據CMOS的配置找到第一個可啟動磁盤的MBR中的Boot Loader程序（一般在啟動盤的第一個物理扇區，占416字節），并把控制權交給Boot Loader，由Boot Loader進一步完成操作系統內核的加載。當Boot Loader找到內核之后，就把控制權交給操作系統內核，由內核繼續完成系統的啟動。
可以看出，Boot Loader 是計算機啟動中第二個要執行的程序，它是引導操作系統的關鍵程序。可以引導操作系統的Boot Loader主要有LiLo、GRUB以及Windows下的MBR程序。其中，GRUB是目前使用最為廣泛，并且非常優秀的一款啟動引導程序。
(1) GRUB特性
q 提供了圖形和文本兩種操作接口
q 提供文本格式可手工修改的配置文件
q 支持動態加載需要的模塊
q 可以移植到不同的平臺上
q 支持國際化語言，如英文，中文，日文漢文等多字節語言
q 跨平臺的安裝，允許從另一個平臺上安裝GRUB
q 支持rescue模式，可用于系統無法引導的情況
q 支持多種可執行文件格式，支持各種a.out格式和ELF格式
q 多文件系統識別。如BSD FFS，DOS FAT16，FAT32和Linux ext2fs
q 支持壓縮文件的解壓縮。能夠解壓縮被gzip壓縮的文件
q 能夠使用BIOS所檢測到的全部RAM空間
q 支持硬盤的LBA模式，能夠訪問8GB以外的全部硬盤空間
q 支持網絡引導，可以通過TFTP協議從網絡上得到操作系統映象文件并引導
(2) GRUB對設備的命名
首先，GRUB對設備的命名必須包含在小括號( )內；其次，GRUB不區分IDE硬盤和SCSI硬盤，統一使用hdx，其中x指定BIOS中硬盤的編號，并從0開始計數，而且IDE硬盤編號小于SCSI硬盤；第三，GRUB用fdx指定軟盤設備，x是軟盤驅動器號。下面是一些GRUB對設備命名的舉例：
q (fd0)表示第1個軟盤
q (hd0,1)表示第1個硬盤的第2個分區
q (hd0,0)/boot/vmlinuz表示第1個硬盤的第一個分區下的boot/目錄下的vmlinuz文件。如果沒有指定某個分區，則表示使用整個設備，否則只使用指定的分區
q (hd0,2,a)專用于FreeBSD，FreeBSD有一個slice概念，把一個分區進一步分為幾個slice，此處指明是第1塊硬盤的第3個分區中的slice a
(3) GRUB的執行流程
GRUB的工作原理如圖5.2所示。當系統加電后，固化在BIOS中的程序首先對系統硬件進行自檢，自檢通過后，就加載啟動磁盤上的MBR，并將控制權交給MBR中的程序(stage1)，stage1執行，判斷自己是否GRUB，如果是且配置了stage1_5，則加載stage1_5，否則就轉去加載啟動扇區，接著，stage2被加載并執行，由stage2借助stage1_5驅動文件系統，并查找grub.conf，顯示啟動菜單供用戶選擇，然后根據用戶的選擇或默認配置加載操作系統內核，并將控制權交給操作系統內核，由內核完成操作系統的啟動。
從上面的敘述可以看出，GRUB涉及到幾個重要的文件：
第一個就是stage1。它被安裝在MBR扇區（0面0磁道的第1扇區），大小為512字節（446字節代碼+64字節分區表+2字節標志55AA），它負責加載存放于0面0道第2扇區的start程序。
第二個是stage1_5。stage1_5負責識別文件系統和加載stage2，所以stage1_5往往有多個，以支持不同文件系統的讀取。在安裝GRUB的時候，GRUB會根據當前/boot/分區類型，加載相應的stage1_5到0面0磁道的第3扇區。stage1_5是由start加載的。
第三個是stage2。它負責顯示啟動菜單和提供用戶交互接口，并根據用戶選擇或默認配置加載操作系統內核。同前兩個文件不同，stage2是存放在磁盤上/boot/grub下。
第四個是menu.lst(/boot/grub/grub.conf的鏈接)。grub.conf是一個基于腳本的文本文件，其中包含菜單顯示的配置和各個操作系統的內核加載配置。GRUB根據grub.conf顯示啟動菜單，提供同用戶交互界面。GRUB正是根據用戶選擇或默認配置和grub.conf的內核配置加載相應的內核程序，并把控制權交給內核程序，使得內核程序完成真正的操作系統的啟動。
其它重要文件，GRUB除了上面敘述的主要文件之外，還包括支持交互功能的一些磁盤程序。主要包括/sbin/下的grub、grub-install、grub-md5-crypt和grub-terminfo和/usr/bin/mbchk，以及/boot/grub下的設備映像文件(device.map)和菜單背景圖像文件(splash.xpm.gz)。
通過上面的分析總結，可以很容易地看出，GRUB實際上包含兩部分，一部分被安裝在磁盤的特殊扇區，另外一部分則以文件的形式存在。要讓GRUB啟動操作系統，就必須首先把GRUB的stage1和stage1_5(根據文件系統自動選擇是否安裝)安裝到磁盤的特殊扇區，另外，在磁盤的/boot/grub下存在有grub.conf、device.map等文件和支持交互的程序，而且這些程序必須在PATH環境變量指定的路徑中。具備了這些知識，相信不管是安裝、配置、備份或修復GRUB都不是件很難的是情。下面，就來逐個講解這些知識。
