基于多內(nèi)核的系統(tǒng)維護(hù)工具合集設(shè)計(jì)

石楊++曹飛

摘要：目前網(wǎng)絡(luò)上有不少有關(guān)于操作系統(tǒng)的安裝盤，但沒有一款是給校園環(huán)境量身打造的，并且此類光盤都是以獲取商業(yè)利益為目的，強(qiáng)制在客戶系統(tǒng)中摻雜廣告、流氓軟件，廣大用戶深受其害，故其商業(yè)化的操作系統(tǒng)安裝工具合集并不適用于教學(xué)和個人計(jì)算機(jī)的使用。該設(shè)計(jì)制作的工具合集能夠高效地解決該困境對廣大師生來說是一個福音。

關(guān)鍵詞：模塊；WinPE；EasyBoot；UEFI

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）21-0060-04

Maintenance Tool Collection Designed Multi-core Based Systems

SHI Yang，CAO Fei

（Nanjing Communications Institute of Technology， Nanjing 210001， China）

Abstract： There are currently a lot on the network installation disk about the operating system， but no one is tailored to the campus environment， and such discs are to obtain commercial benefits for the purpose of mandatory doping advertising client systems， rogue software， customers suffer， so the commercial operating system installation tool collection does not apply to the use of hospital teaching and personal computers. This collection of tools designed to efficiently resolve the plight of teachers and students in our hospital is a blessing.

Key words： module； WinPE； EasyBoot； UEFI

隨著計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)的更新?lián)Q代，兼容性問題也更加突出，安裝和使用過程中的藍(lán)屏等問題將嚴(yán)重影響著學(xué)院廣大師生的日常教學(xué)與生活。那么，有沒有解決這些問題的辦法呢？答案當(dāng)然是肯定的，擁有一個好的操作系統(tǒng)維護(hù)工具能解決上面這些問題。本次設(shè)計(jì)制作的操作系統(tǒng)維護(hù)工具可以通過刻錄光盤或量產(chǎn)U盤等方式為使用者提供方便快捷的服務(wù)。

1 啟動界面及菜單控件制作

啟動界面背景制作：用Photoshop CC 制作好背景圖片，使用索引顏色功能后保存為默認(rèn)參數(shù)的bmp格式圖片，注意制作時需要根據(jù)需求設(shè)計(jì)好各元素所在位置。打開EasyBoot程序，保存.ezb文件到U盤EZBOOT文件夾，命名為bootmenu.ezb?？截恇ack.bmp到EZBOOT文件夾，將“背景圖像”默認(rèn)名改成back.bmp。

啟動界面元素制作：在預(yù)覽窗口里右鍵一個卡片，會出現(xiàn)類似PS一樣的線條選區(qū)，自己選擇好“Windows XP PE”卡片，同時在“菜單條”選項(xiàng)里的“執(zhí)行命令”編輯欄里輸入命令：run xppe.bin（xppe.bin是用grldr文件改名的引導(dǎo)文件）。 用相同方法設(shè)置其他卡片選區(qū)里的命令如下： Windwos 8 PE x86：run w8pe32.bin；Windows 8 PE x64：run w8pe64.bin；Microsoft Dart：run dart.bin；Parted Magic：run pm.bin；Run AutoMenu：run run.bin；DOS Tools： run /boot/imgs/dos.img；Ghost是在dos.img里的一個工具，需要使用官方的BCDW.BIN來加載INI配置文件，資源在安裝目錄resource文件夾里，把INI統(tǒng)一放在BOOT＼INI里面，命令為bcdw /boot/ini/ghost.ini，配置文件內(nèi)容為：

[MenuItems] /EZBOOT/DOS.IMG ； ； ；GHOST；

Diskgenius和Ghost一樣，命令為bcdw /boot/ini/diskgen.ini，配置文件內(nèi)容為：

[MenuItems] /EZBOOT/DOS.IMG ； ； ；DISKGEN；

Grub4dos Menu：run grldr；ReBoot：reboot；Boot HD0，0：boot 80。在每一個模塊添加好后，可以輸入快捷鍵，這里分別設(shè)置為：x、8、6、p、a、t、o、g、d、m、r、h。啟動界面及菜單控件設(shè)置界面如下圖1所示。

圖1 啟動界面及菜單控件設(shè)置界面

2 外置維護(hù)軟件包制作

外置維護(hù)軟件包括：磁盤光盤工具、修復(fù)工具、密碼工具、文件處理工具、輔助安裝工具、硬件檢測工具等，同時還可以根據(jù)需要添加一些網(wǎng)絡(luò)工具，如果需要還可以用PECMD腳本寫一些小工具，寫好的腳本可以直接用pecmd.exe程序執(zhí)行。需注意的是上述軟件都是以安裝包發(fā)布的可執(zhí)行文件，使用前需要做綠化工作，所以必須從注冊表里提取軟件的寫入鍵值，在PE啟動后再導(dǎo)入到注冊表里面來完成綠化。這里使用Registry Workshop軟件，先在未運(yùn)行軟件的情況下備份整個注冊表鍵值，然后運(yùn)行要綠化的軟件再備份一次完整的注冊表，把兩次備份的注冊表文件用Registry Workshop比較下，得到差異項(xiàng)，再對差異的注冊表進(jìn)行篩選，刪掉多余的無用鍵值，就能得到該軟件在注冊表里寫入的鍵值保存為REG文件。除此之外還需要一個配置文件，通過PECMD這個命令解釋器來進(jìn)行建立快捷方式和綠化等操作。把所有外置軟件放到名為OP的文件夾里，在文件夾里新建一個文本文檔，改后綴為INI，用記事本編輯命令。編輯好OP.INI文件后，用ImageX GUI最大壓縮保存為WIM格式文件。為更大限度地利用資源，各維護(hù)軟件按用途分類：op_x86.wim存放非網(wǎng)絡(luò)相關(guān)32位維護(hù)軟件，op_net.wim存放網(wǎng)絡(luò)相關(guān)32位維護(hù)軟件。其中Windows XP PE使用op_x86.wim和op_net.wim，Windwos 8 PE x86&x64都使用op_x86.wim，x64版本內(nèi)置64位維護(hù)軟件。

3 各獨(dú)立模塊功能和引導(dǎo)文件制作

用QEMU啟動測測試器模擬啟動U盤，檢查各菜單跳轉(zhuǎn)功能都正常后開始各獨(dú)立模塊的制作。

3.1 Windows PE模塊（以 Win8 x86/x64為例）

1） PE映像制作：在bbs.sysceo.com論壇下載得到USM_v3L.exe，解壓得到sysceo.fba。用fbinstool打開該sysceo.fba文件，提取/BOOT/GRUB/ISO下boot文件夾里的所有文件到U盤根目錄下BOOT文件夾里（GRUB文件夾除外）。提取/BOOT下USM8PE6L.ISO和USM8PE8L.ISO兩個文件到臨時文件夾里，用UltraISO打開這兩個文件并提取里面的WIM文件到U盤根目錄下BOOT文件夾里，分別改名為W8PE32.WIM和W8PE64.WIM。解壓/BOOT/W8PE32.WIM里的文件到臨時目錄下W8PE32文件夾內(nèi)，在Program Files添加Everything文件搜索工具，該軟件的配置文件放在W8PE32＼Users＼Default＼AppData＼Roaming里；添加需要的極點(diǎn)五筆輸入法程序；7-ZIP、winrar、Imagine、盤符整理程序等。刪除自帶W8PE32＼WINDOWS下bootpart文件夾，W8PE32＼WINDOWS＼SYSTEM32下EXT2_HFS文件夾，RamdY.cmd、proload.cmd、orderdrv.INI、fbinst.exe、MountESP.exe、srs.ico、SRS.INI。替換W8PE32＼ProgramData＼Microsoft＼User Account Pictures下BMP文件為默認(rèn)BMP文件。替換W8PE32＼WINDOWS＼web＼wallpaper＼Windows下同文件名JPG圖片，注意圖片分辨率為1024*768，因?yàn)闆]有顯卡驅(qū)動加載時這是默認(rèn)分辨率。在正常WIN8系統(tǒng)下拷貝oleacc.dll和oleaccrc.dll到W8PE32＼WINDOWS＼SYSTEM32里。由于該P(yáng)E精簡了大部分字體，導(dǎo)致啟動后字體顯示效果欠佳，可以從正常系統(tǒng)中拷貝字體文件到W8PE32＼WINDOWS＼Fonts里：angsab.ttf、micross.ttf、MTEXTRA.TTF、segoeui.ttf、seguisbi.ttf、svgafix.fon，pecmd.ini里已經(jīng)有了font命令，現(xiàn)在啟動后字體會較舒適。添加精簡掉的系統(tǒng)文件regsvr32.exe用于注冊DLL文件。為確保大部分軟件能正常運(yùn)行，需在W8PE32＼WINDOWS＼WinSxS下添加正常WIN8系統(tǒng)同目錄下文件，文件列表可以從正常32位Win8系統(tǒng)里提取后導(dǎo)出正常Win8系統(tǒng)注冊表里

[HKEY_LOCAL_MACHINE＼SOFTWARE＼Microsoft＼Windows＼CurrentVersion＼SideBySide]下所有鍵值為一個REG文件，放到W8PE32＼WINDOWS＼SYSTEM32下，命名為runtime.reg。修改該目錄下Preload.cmd，用記事本編輯，添加命令REGEDIT /S x：＼windows＼system32＼runtime.reg修改LangBar.reg文件，刪除下面字段。

[HKEY_LOCAL_MACHINE＼SOFTWARE＼Microsoft＼Windows＼CurrentVersion＼OEMInformation]

修改reg.reg文件，刪除下面字段。

[HKEY_LOCAL_MACHINE＼SOFTWARE＼Microsoft＼Windows＼CurrentVersion＼OEMInformation]

添加微軟自帶mspaint.exe和calc.exe，添加logo.jpg。修改pecmd.ini：按前面修改03PE一樣，去掉UD、UDm區(qū)文件處理功能，設(shè)置IE主頁行為，設(shè)置計(jì)算機(jī)名，LOGO背景加載、壁紙?zhí)鎿Q，第三方軟件注冊，建立虛擬磁盤Y盤用以掛載外置軟件，外置軟件掃描并掛載，接口設(shè)置。因?yàn)闄?quán)限問題，極點(diǎn)五筆輸入法安裝程序需放到W8PE32根目錄，即啟動PE后的X盤根目錄下，同時注意輸入法程序CTFMON.EXE運(yùn)行的時機(jī)，需在shell后殺掉該進(jìn)程并重新運(yùn)行。64位win8pe制作過程同32位，需要注意的是，64位系統(tǒng)要兼容32位程序的運(yùn)行，需在W8PE64＼Windows＼WinSxS同時添加32位和64位運(yùn)行庫文件，64位的運(yùn)行庫文件列表可以從正常64位Win8系統(tǒng)里提取。

需要注意的是32位win8 PE時要拷貝DLL到Windows＼System32，在64位下不僅W8PE64＼Windows＼System32需要拷貝64位的DLL文件，W8PE64＼Windows＼SysWOW64也要拷貝32位的DLL文件。其他的步驟和前面講的32位win8pe處理步驟相似，做好后壓縮為WIM替換原W8PE64.WIM。修改好后用GImageX分別打包W8PE32、W8PE64文件夾，注意添加可啟動參數(shù)。替換原＼BOOT目錄下W8PE32.WIM、W8PE64.WIM文件。

2） 引導(dǎo)文件制作：關(guān)于NT6內(nèi)核PE的啟動過程是主引導(dǎo)根據(jù)記錄引導(dǎo)bootmgr文件，bootmgr文件加載bcd文件內(nèi)配置引導(dǎo)系統(tǒng)，但這通常是單個系統(tǒng)的啟動過程，在遇到同目錄下多個系統(tǒng)的引導(dǎo)時就需要修改bootmgr和bcd文件。在U盤根目錄找到剛才解壓的SC6、SC8、USM6MGR、USM8MGR文件，從命名長度和文件大小就能知道這些是bootmgr文件和bcd文件的改名，因?yàn)楝F(xiàn)在需要分別獨(dú)立引導(dǎo)三個WIM映像，所以需要重新做三套獨(dú)立的引導(dǎo)文件。修改bootmgr路徑用到了BOOTMGR_Recompiler_v2工具。在電腦系統(tǒng)分區(qū)里找到winre.wim系統(tǒng)隱藏文件， 解壓該映像文件下Windows＼boot＼PXE里bootmgr.exe文件。用HexWorkshop打開并按照表1修改好自己所需的目錄路徑后保存。

把ntdll.dll（在＼Windows＼System32＼下）復(fù)制到V2工具x86目錄下，打開BOOTMGR_Recompiler_x86.exe，修改Windows 8 的bootmgr.exe 勾選Use ntdll.dll 和 Use XpressHuff，點(diǎn)Open bootmgr.exe選擇修改好的bootmgr.exe，會提示CheckSum in pe was incorrect.click yes to update checksum ，PE的校驗(yàn)和是不正確的，單擊“是”以更新校驗(yàn)和。自動壓縮保存為（生成在選擇的bootmgr.exe同目錄下）bootmgr_mod命名的文件，這個bootmgr_mod就是改好路徑的BOOTMGR ，重命名為對應(yīng)的.bin文件。現(xiàn)在通過修改后，使得w8pe32.BIN加載W32，w8pe64.BIN加載W64，dart.BIN加載D64來啟動各WIM映像。將SC8改名為W32，用bootice的bcd編輯功能修改W32里啟動文件路徑指向/BOOT/W8PE32.WIM；將SC6改名為W64，修改W64指向/BOOT/W8PE64.WIM，D64指向/BOOT/DART.WIM，都將倒計(jì)時參數(shù)設(shè)置為0。

3） 功能補(bǔ)充與擴(kuò)展：用fbinstool打開該sysceo.fba文件，提取/BOOT/GRUB/ISO下EFI文件夾到U盤根目錄，修改U盤根目錄下＼efi＼microsoft＼boot下b32文件和bcd文件可以自定義啟動WIM映像文件。用bootice的BCD編輯功能修改這兩個文件。注意EFI下啟動文件是efi后綴，修改完畢后保存。

3.2 Parted Magic 模塊

Parted Magic 是一款功能強(qiáng)大、體積小巧的Linux 。其自帶的磁盤操作和檢測、引導(dǎo)修復(fù)和文件管理等工具能讓使用者輕松維護(hù)其它已安裝的Linux操作系統(tǒng)。

1） 鏡像制作：從網(wǎng)絡(luò)上下載得到Parted Magic 2015_01_13鏡像文件，打開后提取pmagic文件夾到U盤根目錄，再把鏡像里的pmagic、EFI文件夾刪除。提取原版ISO鏡像里/boot/syslinux/syslinux.cfg文件，用bootice的編輯菜單功能打開，如圖3-2所示，刪除LABEL live和LABEL memtest_86中間字段（包括LABEL live但不包括LABEL memtest_86），修改MENU LABEL ^5. Memtest86+為MENU LABEL ^3. Memtest86+，同時為了方便，把中文語言選擇字段移動到第一個，最后以ANSI編碼保存替換，保存ISO鏡像文件。

2） 引導(dǎo)文件制作：用bootice編輯grldr文件，命令為：command /BOOT/GRUB/RUN /BOOT/pmagic_2015_01_13.iso，將grldr改名為pm.bin后替換EZBOOT文件夾下同名文件。

3.3 Microsoft Dart模塊

微軟診斷和恢復(fù)工具集 ，英文簡稱DaRT。 這是一個功能強(qiáng)大的工具合集。我們?nèi)粘Ｊ褂玫腤indows7/8都包含這個工具，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生常見性故障時，重新開機(jī)便會自動進(jìn)入Windows 恢復(fù)環(huán)境，然后使用者可以根據(jù)向?qū)б徊讲竭M(jìn)行故障鑒定和排除，最終修復(fù)Windows 操作系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)添加了這一模塊，用UltraISO打開Dart8.1版鏡像文件，提取/sources文件夾里的boot.wim到U盤根目錄下BOOT文件夾里，并改名為dart.wm。編輯D64文件，指向設(shè)備文件為＼BOOT＼DART.WIM。EFI下和W8PE64.WIM共用一個BCD文件，加上倒計(jì)時即可。

3.4 DOS模塊

雖然DOS操作系統(tǒng)已經(jīng)基本遠(yuǎn)離人們的視線，只能在Windows的cmd命令窗口中看到它的身影。而在一些特殊的環(huán)境中，DOS仍然發(fā)揮著巨大作用。本設(shè)計(jì)在微軟DOS自帶命令的基礎(chǔ)上增加了大量實(shí)用程序，使它能解決更多硬件相關(guān)問題。根據(jù)需要添加軟件，添加的軟件的直接運(yùn)行程序要和h.bat同目錄，不在同目錄的可以新建一個bat批處理，里面加上：@ECHO OFF【待添加程序，以COM或EXE等為后綴】 R >NUL便可調(diào)用文件夾里的程序運(yùn)行了。圖2為已修改好并添加了工具后的DOS工具箱模擬啟動截圖。

3.5 Grub4DOS引導(dǎo)處理

GRUB4DOS是一個優(yōu)秀且強(qiáng)大的多系統(tǒng)引導(dǎo)軟件，用它可以很方便的引導(dǎo)DOS、Windows、 Linux等操作系統(tǒng)。為了美觀和方便，本設(shè)計(jì)使用了菜單。菜單相當(dāng)于一個很大的命令合集，除了可以使用常用的命令外，還可以根據(jù)需要自己手動編寫。在grub4dos的世界里，菜單分成兩種，外置菜單和內(nèi)置菜單，兩者最大的區(qū)別就是內(nèi)置菜單是放置在grldr文件內(nèi)部，而外置菜單則是放在任意可以成功被grub4dos訪問到的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備如硬盤、光盤、U盤等地方，。本設(shè)計(jì)使用外置菜單的優(yōu)勢就是可以建立任意數(shù)量以及各種特殊用途的外置菜單，且容易修改，相比只能放置在grldr內(nèi)部的內(nèi)置菜單無疑方便了很多。為了提供更好的背景圖片及多語言文字支持本設(shè)計(jì)摒棄了落后的vga顯示模式使用了較為流行的vbe模式。

4 操作系統(tǒng)封裝與備份

通過EasyBoot可以生成可啟動ISO鏡像文件，但該文件卻僅支持Legacy BIOS方式啟動，不能以UEFI方式啟動。本設(shè)計(jì)為了達(dá)到UEFI啟動效果，重新編輯ISO鏡像文件，然后設(shè)置Ezboot文件夾下loader.bin文件為引導(dǎo)文件，保存后的ISO鏡像即可通過UEFI方式啟動。在VMware Workstation軟件里自動檢測并安裝相應(yīng)的驅(qū)動，把預(yù)先準(zhǔn)備好的IE9的離線安裝包、KB2581464、flash player、NET Framework2.0/3.0/3.5合集等插件補(bǔ)丁進(jìn)行安裝，定制要安裝的功能和擴(kuò)展，優(yōu)化系統(tǒng)全部設(shè)置完畢后，點(diǎn)擊開始封裝按鈕開始封裝，如此可得到較好的系統(tǒng)兼容性。用相同方法封裝64位WES7。進(jìn)入PE下用工具備份系統(tǒng)分區(qū)，注意備份時選WIM格式并最大壓縮率，備份映像名為Windows Embedded Standard 7 SP1 32bit。這里之所以沒用當(dāng)下流行的GHOST，是因?yàn)檫@種備份方式是微軟自家開發(fā)的，兼容性肯定比GHOST好，而且此備份算法是基于文件備份的，不會像GHOST一樣會把硬盤上的壞磁道扇區(qū)也備份下來。備份好32位的WIM后可以把該WIM文件拷貝到64位系統(tǒng)的虛擬機(jī)里的D盤，在PE下備份時選擇該WIM文件，然后選增量備份。這樣備份的好處是相同文件只占用一份文件的體積，可以有效地減少普通備份時的體積。

5 本設(shè)計(jì)創(chuàng)新與特色

5.1 EasyBoot和Grub4Dos雙菜單設(shè)計(jì)

EasyBoot具有美觀簡潔易用等優(yōu)勢，但其沒有更多的自定義空間；而Grub4Dos支持磁盤仿真，即將軟盤鏡像或光盤鏡像或硬盤鏡像甚至某個硬盤分區(qū)虛擬成軟驅(qū)或光驅(qū)或硬盤，進(jìn)而運(yùn)行其中的操作系統(tǒng)，雙菜單的設(shè)計(jì)互補(bǔ)其優(yōu)缺點(diǎn)。

5.2 雙啟動：BIOS、UEFI

BIOS啟動是一般啟動盤最基本的要求，對于新計(jì)算機(jī)帶UEFI功能的主板有心無力。本工具合集對UEFI啟動做了很好的支持，不僅支持常見64位UEFI環(huán)境，也支持少見的32位UEFI環(huán)境。

5.3 多種PE，兼顧新老計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展使得老一代計(jì)算機(jī)依舊有一定的保有量，本設(shè)計(jì)的工具合集即包含了老機(jī)器維護(hù)用的DOS和Windwos XP PE，也有適用于新計(jì)算機(jī)的Windows 8 PE，通用性強(qiáng)。

5.4 Windows XP PE 支持PXE模式

網(wǎng)絡(luò)上所有的商業(yè)型工具合集都沒有支持PXE啟動模式功能。即在用一局域網(wǎng)環(huán)境下，啟動任意一臺機(jī)器即可不用任何外在的啟動介質(zhì)啟動其他計(jì)算機(jī)。

5.5 修改容易，定制性強(qiáng)

本設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)院內(nèi)不同的使用部門及使用用戶進(jìn)行個性化定制。

6 結(jié)束語

該設(shè)計(jì)成果實(shí)現(xiàn)了磁盤分區(qū)和格式化；操作系統(tǒng)的安裝與修復(fù)；硬件設(shè)備的檢查與測試；磁盤數(shù)據(jù)恢復(fù)；磁盤分區(qū)表重建；操作系統(tǒng)備份與還原等各種復(fù)雜環(huán)境下的維護(hù)，可以為我院教學(xué)機(jī)房、教師辦公、學(xué)生宿舍等多種環(huán)境下的操作系統(tǒng)的維護(hù)提供更加便捷與人性化的服務(wù)，同時為我院今后操作系統(tǒng)的升級提供一定的技術(shù)儲備。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒發(fā)光， 毛睿. 基于PXE技術(shù)的MAXDOS實(shí)現(xiàn)機(jī)房系統(tǒng)維護(hù)[J]. 電腦編程技巧與維護(hù)， 2013（8）.

[2] 蘇勐軒. 輕松打造多系統(tǒng)啟動U盤[J]. 電腦愛好者， 2013（2）.

[3] 韓民. UEFI調(diào)試工具及調(diào)試信息獲取的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M].北京： 北京工業(yè)大學(xué)， 2014.

[4] 九州書源. 系統(tǒng)安裝·重裝·備份與還原從入門到精通[M]. 2版.北京： 清華大學(xué)出版社， 2014.