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GPT引导基础篇,系统安装

发布时间:2019-06-17 08:50编辑:服务器网络浏览(172)

    分享管理不同操作系统的两种方式

    数据中心的管理员可以通过各种工具和技术的结合,在单个系统就能完成对多个服务器的管理工作,这样能让工作更有效率。

    用户总是选择最适合的操作系统来配合业务需求,所以数据中心的服务器都是多种操作系统混合,但这也为管理带来麻烦。

    配置和维护不同的系统是很复杂和耗时的。但系统管理员可以使用官方的管理工具或者第三方工具来减轻管理的负担。

    在支持异构系统的数据中心,首先要配置支持多种操作系统管理的服务器。管理员可以使用硬件隔离或将系统底层与虚拟化层隔离。

    图片 1

    从引导开始

    多重引导是运行多个操作系统的常用技术。系统管理员可以先独立安装不同的系统在多个物理磁盘或磁盘分区。然后通过多重技术从启动菜单选择需要引导的系统。

    建立多重引导,关键在于创建系统分区,每个系统分区都需要分开。这通常涉及到将一个硬盘分成多个分区。每个服务器的硬盘主引导记录(MBR)都包含一个分区表,分区表指定了分区格式、大小和类型。(新型的GPT分区不同)

    当系统启动时,BIOS通常会寻找一个合适的启动设备,读取硬盘的MBR和引导代码。引导代码会检查磁盘的活动分区,然后加载分区引导扇区并开始并执行它,然后将控制权转移到操作系统的引导(如Windows XP的NTLDR,Windows 2008的bootmgr引导文件)。

    Windows有内置用于管理磁盘分区功能。在计算机管理-储存-磁盘。

    第三方产品,如EASEUS分区大师,MiniTool分区向导,和奥美科技的分区助手等工具,会将分区过程尽量自动化。通常情况下,这些产品可以删除任何现有的分区,然后自由创建新分区。

    第二个OS可能是Linux系统。Linux通常使用LILO和GRUB这两种引导,它们执行一个类似于MBR的功能。

    如果是运行UNIX,如惠普,IBM,Oracle在其系统管理产品线划分功能。Parted Magic公司提供了一个同名的工具(分区魔术师),它可以进行分区管理,还有其他各种功能。

    如果你设置了多个系统分区,管理员通常都想集中数据,而不是将数据独立在每个操作系统。为此,建立一个额外的逻辑分区来储存共享的数据很有必要。

    分区太多有其缺点,更多的分区导致跟多的管理问题。因为这样会导致各个分区之间的空间分配紧张,从而使得难以对可用空间进行预算。

    虚拟机系统

    托管环境中部署多个服务器上可以用虚拟机来解决。虚拟机允许计算机软件模拟一个完整的硬件环境。在同一个操作系统,管理员启动一个虚拟机就像在区启动一个应用程序。

    虚拟机可以运行多种操作系统。由于每个虚拟机有自己的IP地址和虚拟网络连接,就像一个小型的网络。

    虚拟机的缺点包括运行速度不足,一些需要加密狗硬件之类的软件可能无法无法运行,但随着虚拟化的普及,这些都会得到解决。虚拟机通常选择微软或Vmware的产品。

    服务器升级

    服务器的更新挺频繁的。微软提供Windows服务器更新服务(WSUS),这是自动安装在Windows服务器的服务器套件。安全更新可通过管理控制台自由进行分配和管理。服务器管理员还可以从微软Windows Update更新服务器自动下载。你可以选择关掉它,手动定期检查更新。

    UNIX系统也有自动更新系统的组件。例如,Oracle Enterprise Manager Ops Center可以减少更新大量的系统的复杂性,规范更新安装过程,最大限度地减少停机时间。

    升级Linux是具有挑战性的,尤其是数据中心采用多种Linux发行版。大多数数系统更新的分发是一致的,但存在细微差异。因此,用户往往采用厂商自己的更新工具。


    图片 2


    数据中心的管理员可以通过各种工具和技术的结合,在单个系统就能完成对多个服务器的管理工作,这样...

    其实关于UEFI的几篇文章很早就写下了,只是自己读了一遍感觉很不满意,就决定重写。目的是想用最简单直白的语言把内容写出来,让每个人都能轻松读懂。当然,如果你已经对这些内容有了很深的理解的话,这篇文章除了浪费你的时间外恐怕是别无益处了,建议去UEFI官方网站下载UEFI规范文档,那里详细阐述了UEFI、GPT的每个技术细节。

    转载声明:本文虽然不是本人100%原创,但也是辛辛苦苦整理的,可以转载,但请注明出处

    我们的电脑硬盘分区格式一共有两种,一种是GUID(GPT),一种是MBR

    其实UEFI、GPT都不是什么新鲜玩意了,只不过因为预装Win8电脑指定采用了这一标准所以仿佛是在一夜之间关于UEFI启动Windows的文章就遍地开花了,很多人大概也是头一次听说世上还有这玩意。既然UEFI、GPT是“新”技术,那么就必然有较旧技术(BIOS MBR)更先进、更NB的地方。到底NB在哪里呢?下面来简单比较一下:


      如果你的电脑原装系统是win8或者以上的,那么他的硬盘分区表格式为GUID(GPT)格式的;如果是win7以下的,那么一般就是MBR的了。     

    GPT及其优势

    GPT和MBR是两种不同的分区方案。目前在Windows下广泛采用的磁盘分区方案仍然是MBR分区结构,但不容怀疑GPT是今后的趋势。我们可将MBR磁盘分区结构用下图简单表示(Windows下基本磁盘、4个主分区):

    图片 3MBR分区结构

    为了方便计算机访问硬盘,把硬盘上的空间划分成许许多多的区块(英文叫sectors,即扇区),然后给每个区块分配一个地址,称为逻辑块地址(即LBA)。

    在MBR磁盘的第一个扇区内保存着启动代码和硬盘分区表。启动代码的作用是指引计算机从活动分区引导启动操作系统(BIOS下启动操作系统的方式);分区表的作用是记录硬盘的分区信息。在MBR中,分区表的大小是固定的,一共可容纳4个主分区信息。在MBR分区表中逻辑块地址采用32位二进制数表示,因此一共可表示2^32(2的32次方)个逻辑块地址。如果一个扇区大小为512字节,那么硬盘最大分区容量仅为2TB。

    GPT磁盘分区结构可用下图简单表示(Windows下基本磁盘):

    图片 4GPT分区结构

    可以看到,在GTP磁盘的第一个数据块中同样有一个与MBR(主引导记录)类似的标记,叫做PMBR。PMBR的作用是,当使用不支持GPT的分区工具时,整个硬盘将显示为一个受保护的分区,以防止分区表及硬盘数据遭到破坏。UEFI并不从PMBR中获取GPT磁盘的分区信息,它有自己的分区表,即GPT分区表。

    GPT的分区方案之所以比MBR更先进,是因为在GPT分区表头中可自定义分区数量的最大值,也就是说GPT分区表的大小不是固定的。在Windows中,微软设定GPT磁盘最大分区数量为128个。另外,GPT分区方案中逻辑块地址(LBA)采用64位二进制数表示,可以计算一下2^64是一个多么庞大的数据,以我们的需求来讲完全有理由认为这个大小约等于无限。除此之外,GPT分区方案在硬盘的末端还有一个备份分区表,保证了分区信息不容易丢失。

    这篇文章是关于折腾Windows系统的,以后若有机会,我可能会整理和编写关于Linux系统的。

    除此之外我们还可以利用分区工具DiskGenius进行判断,这个工具当进入U启动的时候就可以看到

    Windows操作系统对GPT磁盘的支持

    因为BIOS无法识别GPT分区,所以BIOS下GPT磁盘不能用于启动操作系统,在操作系统提供支持的情况下可用于数据存储。

    UEFI可同时识别MBR分区和GPT分区,因此UEFI下,MBR磁盘和GPT磁盘都可用于启动操作系统和数据存储。不过微软限制,UEFI下使用Windows安装程序安装操作系统是只能将系统安装在GPT磁盘中。

    下表列出了Windows各版本操作系统对GPT磁盘的支持程度:

    图片 532位Windows对GPT分区支持情况图片 664位Windows对GPT分区支持情况


    图片 7

    UEFI及其优势

    UEFI是BIOS的一种升级替代方案。关于BIOS和UEFI二者的比较,网络上已经有很多相关的文章,这里不再赘述,仅从系统启动原理方面来做比较。UEFI之所以比BIOS强大,是因为UEFI本身已经相当于一个微型操作系统,其带来的便利之处在于:

    首先,UEFI已具备文件系统的支持,它能够直接读取FAT分区中的文件;

    什么是文件系统?简单说,文件系统是操作系统组织管理文件的一种方法,直白点说就是把硬盘上的数据以文件的形式呈现给用户。Fat32、NTFS都是常见的文件系统类型。

    其次,可开发出直接在UEFI下运行的应用程序,这类程序文件通常以efi结尾。

    既然UEFI可以直接识别FAT分区中的文件,又有可直接在其中运行的应用程序。那么完全可以将Windows安装程序做成efi类型应用程序,然后把它放到任意fat分区中直接运行即可,如此一来安装Windows操作系统这件过去看上去稍微有点复杂的事情突然就变非常简单了,就像在Windows下打开QQ一样简单。而事实上,也就是这么一回事。

    要知道,这些都是BIOS做不到的。因为BIOS下启动操作系统之前,必须从硬盘上指定扇区读取系统启动代码(包含在主引导记录中),然后从活动分区中引导启动操作系统。对扇区的操作远比不上对分区中文件的操作更直观更简单,所以在BIOS下引导安装Windows操作系统,我们不得不使用一些工具对设备进行配置以达到启动要求。而在UEFI下,这些统统都不需要,不再需要主引导记录,不再需要活动分区,不需要任何工具,只要复制安装文件到一个FAT32(主)分区/U盘中,然后从这个分区/U盘启动,安装Windows就是这么简单。后面会有专门的文章来详细介绍UEFI下安装Windows7、8的方法。

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    文章匆忙改就,如有错误之处望指出。

     

     

    本文转自:

    这篇文章不是个人原创的,只是个人为了对这部分知识做一个整理和系统的输出而写的,在此郑重地向本文所引用文章的作者-----各位技术大咖致以我崇高的敬意和十二分的感谢

    点击硬盘,如果转换分区表类型为MBR是可以选中的,那么说明你的为GUID的,反之,则为MBR的。


    MBR和GUID知识普及:

     

    实践操作部分


    MBR

            主引导记录(Master Boot Record,缩写:MBR),又叫做主引导扇区,是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取的首个扇区,它在硬盘上的三维地址为(柱面,磁头,扇区)=(0,0,1)。
            MBR是由分区程序(如Fdisk,Parted)所产生的,它不依赖任何操作系统,而且硬盘引导程序也是可以改变的,从而能够实现多系统引导。
            从主引导记录的结构可以知道,它仅仅包含一个64个字节的硬盘分区表。由于每个分区信息需要16个字节,所以对于采用MBR型分区结构的硬盘(其磁盘卷标类型为MS-DOS),最多只能识别4个主要分区。所以对于一个采用此种分区结构的硬盘来说,想要得到4个以上的主要分区是不可能的。这里就需要引出扩展分区了。扩展分区也是主分区(Primary partition)的一种,但它与主分区的不同在于理论上可以划分为无数个逻辑分区,每一个逻辑分区都有一个和MBR结构类似的扩展引导记录(EBR)。在MBR分区表中最多4个主分区或者3个主分区+1个扩展分区,也就是说扩展分区只能有一个,然后可以再细分为多个逻辑分区。
            在Linux系统中,硬盘分区命名为sda1-sda4或者hda1-hda4(其中a表示硬盘编号可能是a、b、c等等)。在MBR硬盘中,分区号1-4是主分区(或者扩展分区),逻辑分区号只能从5开始。
            在MBR分区表中,一个分区最大的容量为2T,且每个分区的起始柱面必须在这个disk的前2T内。你有一个3T的硬盘,根据要求你至少要把它划分为2个分区,且最后一个分区的起始扇区要位于硬盘的前2T空间内。如果硬盘太大则必须改用GPT。

     

    PE的制作:

    GPT

              全局唯一标识分区表(GUID Partition Table,缩写:GPT)是一个实体硬盘的分区结构。它是EFI(可扩展固件接口标准)的一部分,用来替代BIOS中的主引导记录分区表。但因为MBR分区表不支持容量大于2.2TB(2.2 × 1012字节)的分区,所以也有一些BIOS系统为了支持大容量硬盘而用GPT分区表取代MBR分区表。
              在MBR硬盘中,分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中(主引导记录中还存储着系统的引导程序)。但在GPT硬盘中,分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑,硬盘的第一个扇区仍然用作MBR,之后才是GPT头。
              与支持最大卷为2 TB(Terabytes)并且每个磁盘最多有4个主分区(或3个主分区,1个扩展分区和无限制的逻辑驱动器)的MBR磁盘分区的样式相比,GPT磁盘分区样式支持最大卷为18 EB(Exabytes)(1EB=1048576TB)并且每磁盘的分区数没有上限,只受到操作系统限制(由于分区表本身需要占用一定空间,最初规划硬盘分区时,留给分区表的空间决定了最多可以有多少个分区,IA-64版Windows限制最多有128个分区,这也是EFI标准规定的分区表的最小尺寸)。与MBR分区的磁盘不同,至关重要的平台操作数据位于分区,而不是位于非分区或隐藏扇区。另外,GPT分区磁盘有备份分区表来提高分区数据结构的完整性。

     

           其中转换为GPT的时候可以创建两个隐藏分区,ESP和MSR。ESP是efi系统分区用于保存引导文件,MSR是微软的保留分区,用于安装操作系统。

    1、第三方PE (微PE)的制作

    首先,去微PE 工具箱-下载下载合适的安装版本

    微PE工具箱 下载页面

    下载好之后,双击安装文件进行安装,安装好之后运行软件,在右下角的安装至其它介质后面,选择第一个图标安装PE至U盘

    微PE工具箱开始界面需进行介质的选择

    WePE.png

    在弹出的第二个页面中,确认当前U盘,按照自己的需求进行选项的勾选(一般保持默认),之后点击立即安装进U盘,在弹出的提示上点击开始制作

    本部分参考自百度经验-微PE工具制作U 盘PE系统方法【教程】手把手教你使用微PE 工具箱安装电脑Windows 操作系统

    P.S.(关于老毛桃,大白菜等其他第三方PE软件的制作方法类似,可参考上文制作)

    简单说明:  

                说了这么多,如果你是第一看这方面的东西的话,很有可能看不太懂,没关系!这里有简单的介绍。

    1. MBR分区表:Master Boot Record,即硬盘主引导记录分区表,只支持容量在 2.1TB 以下的硬盘,超过2.1TB的硬盘只能管理2.1TB,最多只支持4个主分区或三个主分区和一个扩展分区,扩展分区下可以有多个逻辑分区。
    2. GPT分区表:GPT,全局唯一标识分区表(GUID Partition Table),与MBR最大4个分区表项的限制相比,GPT对分区数量没有限制,但Windows最大仅支持128个GPT分区,GPT可管理硬盘大小达到了18EB。只有基于UEFI平台的主板才支持GPT分区引导启动。

           GPT分区表下的隐藏分区:
           ①. ESP分区:EFI system partition,该分区用于采用了EFI BIOS的电脑系统,用来启动操作系统。分区内存放引导管理程序、驱动程序、系统维护工具等。如果电脑采用了EFI系统,或当前磁盘用于在EFI平台上启动操作系统,则应建议ESP分区。
           ②. MSR分区:即微软保留分区,是GPT磁盘上用于保留空间以备用的分区,例如在将磁盘转换为动态磁盘时需要使用这些分区空间。

    2、微软官方纯净版的WinPE的制作

    首先,去微软网站,根据自身的需求选择下载对应的Windows 评估和部署工具包

    Windows 评估和部署工具包下载页面

    软件并不大,仅1.4MB左右,运行后会提示是直接安装在电脑中还是单独下载。如果是在正在使用的电脑上制作PE维护盘,就选上面的安装,需要分享或在其他电脑上安装的话,就选下面的。

    安装Windows 评估和部署工具包

    随后的选项“Windows预安装环境(Windows PE)”一定要勾选的,至于其他的工具则要看个人喜好与需求了。

    安装Windows 评估和部署工具包

    之后就进入漫长的安全下载安装时间,2.9GB左右的文件对网速是个不小的考验,建议晚上睡觉前准备好下载工作,第二天再进入制作维护的盘的环节。

    安装Windows 评估和部署工具包

    全部完成后会询问时候“启动‘开始指南’”,想学习技术及相关命令的朋友可以研读一下(页面地址:http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/hh825110.aspx)。

    现在点击开始菜单,在Windows Kits程序组下,找到部署和映像工具环境以管理员身份运行,随后出现命名提示符界面,开始制作流程!
    因为涉及较多命令操作,建议大家在利用电脑端,用浏览器打开页面将命令完全复制下来,避免代码执行出错。

    首先输入以下命令开始提取WinPE镜像,此时会刷屏,等出现结果显示后再进行操作。

    copype amd64 C:WinPE_amd64
    

    接下来使用命令加载WinPE镜像

    Dism /Mount-Image /ImageFile:”C:WinPE_amd64mediasourcesboot.wim” /index:1 /MountDir:”C:WinPE_amd64mount”

    就会在C盘下生成WinPE的文件夹,如果你想将它存放在其他磁盘位置,将上两段命令中的“C:”更改其其他位置即可,建议直接在各盘符下直接生成WinPE文件夹,不要存放在有中文路径或子文件夹中,容易使命令变得复杂而出错。

    基于之前下载的Windows版本(8.1/10)的WinPE相关文件已经完全提取出来了,此时只要用

    MakeWinPEMedia /ISO C:WinPE_amd64 C:WinPE_amd64WinPE_amd64.iso
    

    在后台制作映像文件,等待执行完毕后,在C:WinPE_amd64文件夹下生成了名为“WinPE_amd64.iso”的WinPE映像了。

    现在大家只要使用UltraISO(软碟通),选择“启动-写入硬盘映像”功能,将刚才制作好的WinPE_amd64.iso做成启动U盘,纯正的微软WinPE维护盘就算制作成功。

    也可以在命令窗口使用

    MakeWinPEMedia /UFD C:WinPE_amd64 X:(X代表U盘盘符)
    

    直接制作WinPE维护盘。

    官方版本的好处就是一个干净,没有任何第三方软件及用第三方工具制作维护盘插入的广告,但它的缺点也非常明显,只能用命令提示符进行操作。但是微软也非常贴心的罗列出所有的命令,大家想添加或删除组件直接复制https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/hh824972.aspx#AddDeviceDrivers的命令即可)。
    本部分来源于你问微软WinPE怎么做?小编双手奉上!


    两种硬盘分区模式分别对应的BIOS启动方式:

         硬盘分区格式为MBR格式,启动模式应该为Legacy;
         硬盘分区格式为GUID(GPT)格式,启动模式应该为UEFI。
         当把这些调整好之后,按着上篇博客中U盘装系统的方法,就可以安装你想要的操作系统了!

     

    系统安装(使用 ISO映像文件安装)

    装系统前须知:

    BIOS启动方式和硬盘分区表格式:

    BIOS的启动方式有两种:UEFI和Legacy;
    
    硬盘分区表格式也有两种:GUID(GPT)和MBR。
    

    注意:

    ①在UEFI格式下装的系统,启动的时候也必须是UEFI,否则启动不了,Legacy也一样;

    ②BIOS启动方式为UEFI的对应硬盘格式为GUID的,启动方式为Legacy的对应到硬盘为MBR。

    当你把这些调整好之后,照着接下来的步骤,就可以轻松装上你想要的系统了!

    下面简单介绍一下U盘装系统的步骤:

    1.准备好U盘和系统镜像

    这些东西都要先准备好,在安装系统前,需要准备好一些东西。一个是操作系统的镜像,另一个就是能启动的U盘。

    附一个微软原版镜像的下载站点:MSDN,我告诉你。

    GPT引导基础篇,系统安装。(这是一个纯公益的提供微软原版镜像的站点,希望不差钱的土豪打赏一下站长)

    2.制作U盘WinPE系统

    可参照上文制作,制作完成之后将之前下载好的 ISO映像文件复制到U盘之中备用。

    3.设置U盘启动电脑

    以往用光盘装系统,必须调整启动项为光驱启动,这里要通过修改bios,让电脑从U盘启动,不同电脑不同版本的bios有不同的设置方法,系统安装的BIOS设置都有介绍,不过都大同小异,目的就是让电脑的第一启动项变为U盘启动。

    通常情况下是开机时按F12,然后用键盘选择以USB引导进入PE。

    常见品牌电脑的快捷键,仅供参考

    4、用U盘装系统

    当进入WinPE系统后就可以根据需要进行选择装系统的方法了。一般情况下会有三种:

    ①Windows安装:

    一般是开机时按F12(或是Fn F12)进入该界面,如果F12(或是Fn F12)不行的话,自行百度。

    分区不是必需步骤,可根据自己的需求来选择是否跳过分区这一步。

    快速分区之前要删除分区,或是选定一个空闲的分区。

    如果是MBR格式的硬盘,必须要将C盘所在的分区激活。

    在进行这一步之前必须打开计算机,从你的U盘之中找到提前准备好的ISO 格式的映像文件复制到C盘或是其他盘,并右键,将其挂载为虚拟光驱**。

    在第一个“选择”中进入刚刚用 ISO 安装文件挂载的光驱目录,在source目录下选定名称为install.wim的文件,第二个“选择”中选择它的隐藏分区ESP分区,第三个“选择”中选择想要装系统的位置,如“C"。然后点击开始安装即可。(如果分区表格式为MBR的话,引导驱动器跟安装磁盘位置一样即可。)

    可以选择将引导放到什么位置,这个建议硬盘分区表为GPT(guid)格式的,这样可以避免开机找不到启动项, 进不去系统。

    ②手动Ghost:

    安装方法用的镜像是GHO的,其他两种都是ISO镜像。这种方法也可以,但是不建议采用,使用ISO镜像相比来说更加安全和纯净,很少自带其他软件等。

    ③一键装机:

    一键装机

    比较方便,建议硬盘分区表为MBR采用此方法,只需要选择要安装的系统和安装的系统盘即可,非常方便!在第一个浏览中找到自己的镜像,并选择即可,图中的系统是在下方的下拉菜单中选择,其他的制作u启的工具大致相同。然后选择要装的系统,开始即可。

    本部分来源于百度贴吧【教程】手把手教你使用微PE工具箱安装电脑Windows操作系统
    并参考CSDN周士豪先生博客的【小白装系统】——U盘法简介



    理论部分


    镜像

    一、镜像的百科定义

    1、维基百科

    ISO映像是一种光盘的存档文件(英语:archive file),是磁盘映像的类型之一,数据由一张光盘的每个扇区组成,这包括光盘的文件系统。ISO映像文件通常采用文件扩展名.iso。名称ISO取自用于CD-ROM介质的ISO 9660文件系统,但ISO映像也可包含DVD和蓝光光盘使用的UDF(ISO/IEC 13346)文件系统。

    ISO映像可以使用三种方式创建:使用磁盘映像软件(英语Comparison_of_disc_image_software)从光盘创建,使用光盘制作软件从一系列文件创建,从另一个磁盘映像文件(英语:Disk_image#File_formats)转换(英语:Data_conversion)而成。在可引导光盘上分发的软件很多都有可下载的ISO映像格式,并且类似的ISO映像大多可以写入光盘(例如CD或DVD)中。

    2、百度百科

    镜像文件和ZIP压缩包类似,它将特定的一系列文件按照一定的格式制作成单一的文件,以方便用户下载和使用,例如一个测试版的操作系统、游戏等。镜像文件不仅具有ZIP压缩包的“合成”功能,它最重要的特点是可以被特定的软件识别并可直接刻录到光盘上。其实通常意义上的镜像文件可以再扩展一下,在镜像文件中可以包含更多的信息。比如说系统文件、引导文件、分区表信息等,这样镜像文件就可以包含一个分区甚至是一块硬盘的所有信息。

    二、镜像的分类与选择

    Windows常见的镜像文件一般分为ISO文件GHOST文件两类。

    推荐用ISO 类型的镜像文件,因为ISO文件所安装的系统会更稳定


    PE

    一、PE 的百科定义:

    1、维基百科:

    Windows预先安装环境(Microsoft WindowsPreinstallation Environment,简称Windows PE或WinPE)是简化版的Windows XP、Windows Server 2003、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1。WinPE是以光盘或其他可携设备作媒介。WinPE作用是方便大企业作出工作站和服务器的企划、给“原始设备制造商”(OEM)制造自定义的Windows操作系统、替换MS-DOS的磁片。Windows PE可理解为Windows的LiveCD。

    2、百度百科:

    Windows Preinstallation Environment(Windows PE),Windows预安装环境,是带有有限服务的最小Win32子系统,基于以保护模式运行的Windows XP Professional及以上内核。它包括运行Windows安装程序及脚本、连接网络共享、自动化基本过程以及执行硬件验证所需的最小功能。

    Windows PE含有Windows XP、Windows Server 2003、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10的PE内核。

    二、PE 的技术特点

    WinPE是简化版的Microsoft Windows,放在一片可直接引导的CD、DVD光盘或U盘,特点是引导时出现此版本Windows PE简化自之原版本的引导画面,以及出现简单的图形接口(GUI),亦能运行Internet Explorer浏览器。

    WinPE支持网络,但只附带以下工具:命令提示符、记事本和一些命令提示符的维护工具。

    在微软的批准下,其他软件公司可附上自己的软件于WinPE,令引导电脑时候运行有关的程序。这些软件通常是系统维护,在电脑不能正常运作的情况下,可运用有关的系统维护软件修复电脑。维护软件包括SymantecNorton Ghost等等。

    因为和电脑中的系统没有关联,可任意添加/修改/复制系统文件,甚至可以格式化电脑中系统所在的磁盘。这种得天独厚的优势使得PE可以深入操作系统文件

    三、 PE的分类

    1、桌面操作型

    带有资源管理器的PE,这类PE的优点是操作方便界面美观友好,缺点是启动相对另外两种类型的PE较慢(因为开机时要加载资源管理器)、资源占用较大。总体而言,比较适合初学者用户使用,也因为操作类似于真实的系统,而得名RAMOS。 同时也是最常见的PE类型。

    2、半桌面操作型

    不含有资源管理器,但含有作者编写的一种程序代替,最典型的例子就要数安装原版系统时所用的安装PE,这种PE启动较快,资源占用较少,同时操作也比较方便,适合有一定电脑经验的用户使用。

    3、命令行版本的PE

    这种PE占用资源最少启动最快,同时也是最纯粹的PE。通过命令行来运行程序或者操作,适合高手和专业级用户使用。

    ------ 本部分来源于Wikipedia

    四、PE 的版本介绍

    版本号 介绍
    1.0 基于最初的Microsoft Windows XP Professional
    1.1 基于Microsoft Windows XP Professional 含Service Pack 1(SP1)
    1.2 基于Microsoft Windows Server 2003
    1.5 基于Microsoft Windows XP Professional 含Service Pack 2(SP2)

    |1.6|基于Microsoft Windows Server 2003 含Service Pack 1(SP1)|
    |2.0|基于Microsoft Windows Vista|
    |2.1|基于Microsoft Windows Vista 和Microsoft Windows Server 2008 含Service Pack 1(SP1)|
    |2.2|基于Microsoft Windows Vista 和Microsoft Windows Server 2008 含Service Pack 2(SP2)|
    |3.0|基于Microsoft Windows 7|
    |3.1|基于Microsoft Windows 7 SP1|
    |4.0|基于Microsoft Windows 8|
    |5.0|基于Microsoft Windows 8.1|
    |5.1|基于Microsoft Windows 8.1 含 Update|
    |6.0|基于Microsoft Windows 10|
    ------ 本部分数据摘自Wikipedia


    系统引导与安装部份

    电脑系统都是装在硬盘上面的,而安装在硬盘上的系统的一般启动过程如下:

    开机自检 —>加载硬盘主引导记录(MBR) —>搜索并激活系统引导文件 —>加载启动配置文件—>加载系统核心文件 —> 完成启动。

    按照参与顺序,引导过程涉及下列系统:

    BIOS->MBR-> 引导扇区-> 引导加载程序-> 引导加载程序配置 -> Windows 系统(启动画面)

    BIOS

    基本输入输出系统 (BIOS) 启动引导过程。 BIOS 配置决定系统中可引导磁盘的引导顺序。 例如:CD 驱动器,然后是硬盘 0,之后是 USB 存储设备。 了解系统的引导顺序非常重要,因为 Windows 无法查询 BIOS 来找出用于引导系统的磁盘。

    MBR

    主引导记录(Master Boot Record,缩写:MBR),又叫做主引导扇区,是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取首个扇区,它在硬盘上的三维地址为(柱面,磁头,扇区)=(0,0,1)。

    MBR是由分区程序(如Fdisk,Parted)所产生不依赖于操作系统,而硬盘引导程序也是可以改变的,从而能实现多系统引导。从主引导记录的结构可以知道,它仅包含一个64个字节的硬盘分区表。由于每个分区信息需要16个字节,所以对于采用MBR型分区结构的硬盘(其磁盘卷标类型为MS-DOS),最多只能识别4个主要分区。所以对于一个采用此种分区结构的硬盘来说,想要得到4个以上的主要分区是不可能的。这里就需要引出扩展分区了。

    扩展分区也是主分区(Primary partition)的一种,但它与主分区的不同在于理论上可以划分为无数个逻辑分区,每一个逻辑分区都有一个和MBR结构类似的扩展引导记录(EBR)。在MBR分区表中最多4个主分区或者3个主分区+1个扩展分区,也就是说扩展分区只能有一个,然后可以再细分为多个逻辑分区。

    在MBR分区表中,一个分区最大的容量为2T,且每个分区的起始柱面必须在这个disk的前2T内。比如,你有一个3T的硬盘,根据要求你至少要把它划分为2个分区,且最后一个分区的起始扇区要位于硬盘的前2T空间内。如果硬盘太大则必须改用GPT。

    可引导磁盘的第一个扇区是主引导记录 (MBR)。 MBR 包含可引导磁盘的磁盘分区信息。 每个磁盘都有一个“活动”分区。** 活动分区包含引导扇区,此扇区即为引导过程的下一步。** 如果磁盘没有活动分区,则无法引导,BIOS 将移动到引导顺序中的下一个磁盘,或者所有磁盘都没有活动分区时,则显示错误。

    引导扇区

    活动分区的引导扇区位于分区开头的 16 个扇区中。 引导扇区包含引导加载程序(NTLDR 或 BOOTMGR)。 如果活动分区中没有有效的引导扇区,BIOS 将显示错误,或显示只有光标的空白屏幕。

    引导加载程序和配置

    引导加载程序将控制引导过程,并读取其配置文件(boot.ini 或 BOOTBCD),它会将引导过程指向系统内特定磁盘和分区上的 Windows 安装。

    Windows 系统

    如果配置文件有效,将开始加载 Windows,您会在系统显示器上看到 Windows 启动画面。 如果 Windows 安装包含多个引导选项,用户可以选择要使用的具体 Windows 安装。 配置文件中的任何问题都可能导致系统错误。

    GPT

    全局唯一标识分区表(GUID Partition Table,缩写:GPT)是一个实体硬盘的分区结构。它是EFI(可扩展固件接口标准)的一部分,用来替代BIOS中的主引导记录分区表。但因为MBR分区表不支持容量大于2.2TB(2.2 × 1012字节)的分区,所以也有一些BIOS系统为了支持大容量硬盘而用GPT分区表取代MBR分区表。

    关于MBR和GPT之间的关系:

    MBR硬盘中,分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中(主引导记录中还存储着系统的引导程序)。但在GPT硬盘中,分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑,硬盘的第一个扇区仍然用作MBR,之后才是GPT头。

    与支持最大卷为2TB(Terabytes)并且每个磁盘最多有4个主分区(或3个主分区,1个扩展分区和无限制的逻辑驱动器)的MBR磁盘分区的样式相比,GPT磁盘分区样式支持最大卷为18 EB(Exabytes)(1EB=1048576TB)并且每磁盘的分区数没有上限,只受到操作系统限制(由于分区表本身需要占用一定空间,最初规划硬盘分区时,留给分区表的空间决定了最多可以有多少个分区,IA-64版Windows限制最多有128个分区,这也是EFI标准规定的分区表的最小尺寸)。与MBR分区的磁盘不同,至关重要的平台操作数据位于分区,而不是位于非分区或隐藏扇区。另外,GPT分区磁盘有备份分区表来提高分区数据结构的完整性

    其中转换为GPT的时候可以创建两个隐藏分区,ESP和MSR。ESP是efi系统分区用于保存引导文件MSR是微软的保留分区,用于安装操作系统。

    简单说明:

    1.MBR分区表:(Master Boot Record)即硬盘主引导记录分区表,只支持容量在 2.1TB 以下的硬盘,超过2.1TB的硬盘只能管理2.1TB,最多只支持4个主分区或三个主分区和一个扩展分区,扩展分区下可以有多个逻辑分区。

    2.GPT分区表:全局唯一标识分区表(GUID Partition Table),与MBR最大4个分区表项的限制相比,GPT对分区数量没有限制,但Windows最大仅支持128个GPT分区,GPT可管理硬盘大小达到了18EB。只有基于UEFI平台的主板才支持GPT分区引导启动。

    GPT分区表下的隐藏分区:

    ①. ESP分区:EFI system partition,该分区用于采用了EFI BIOS的电脑系统,用来启动操作系统。该分区内存放引导管理程序、驱动程序、系统维护工具等。如果电脑采用了EFI系统,或当前磁盘用于在EFI平台上启动操作系统,则应建议ESP分区。

    ②. MSR分区:即微软保留分区,是GPT磁盘上用于保留空间以备用的分区,例如在将磁盘转换为动态磁盘时需要使用这些分区空间。

    两种硬盘分区模式分别对应的BIOS启动方式

        硬盘分区格式为MBR格式,启动模式应该为Legacy;
    
        硬盘分区格式为GUID(GPT)格式,启动模式应该为UEFI。
    

    BIOS简介:

    BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略词,直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实,它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制

    BIOS主要的三个功能

    一.自检及初始化
    这部分负责启动电脑,具体有三个部分:

    ①第一个部分用于电脑刚接通电源时对硬件部分的检测,也叫加电自检Power On Self Test,简称POST),功能是检查电脑是否良好,通常完整的POST自检将包括对CPU,640K基本内存,1M以上的扩展内存,ROM,主板,CMOS存储器,串并口,显示卡,软硬盘子系统及键盘进行测试,一旦在自检中发现问题,系统将给出提示信息或鸣笛警告。自检中如发现有错误,将按两种情况处理:对于严重故障(致命性故障)则停机,此时由于各种初始化操作还没完成,不能给出任何提示或信号;对于非严重故障则给出提示或声音报警信号,等待用户处理。

    ②第二个部分是初始化,包括创建中断向量、设置寄存器、对一些外部设备进行初始化和检测等,其中很重要的一部分是BIOS设置,主要是对硬件设置的一些参数,当电脑启动时会读取这些参数,并和实际硬件设置进行比较,如果不符合,会影响系统的启动。

    ③第三个部分是引导程序,功能是引导DOS或其他操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录,如果没有找到,则会在显示器上显示没有引导设备,如果找到引导记录会把电脑的控制权转给引导记录,由引导记录把操作系统装入电脑,在电脑启动成功后,BIOS的这部分任务就完成了。

    二.程序服务处理

    程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务,这些服务主要与输入输出设备有关,例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些操作,BIOS必须直接与计算机的I/O设备打交道,它通过端口发出命令,向各种外部设备传送数据以及从它们那儿接收数据,使程序能够脱离具体的硬件操作。

    三.硬件中断处理

    硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求,BIOS的服务功能是通过调用中断服务程序来实现的,这些服务分为很多组,每组有一个专门的中断。例如视频服务,中断号为10H;屏幕打印,中断号为05H;磁盘及串行口服务,中断14H等。每一组又根据具体功能细分为不同的服务号。应用程序需要使用哪些外设、进行什么操作只需要在程序中用相应的指令说明即可,无需直接控制。

    后两部分功能虽然是两个独立的内容,但在使用上密切相关。这两部分分别为软件和硬件服务,组合到一起,使计算机系统正常运行。

    另外需注意:

    BIOS设置不当会直接损坏计算机的硬件,甚至烧毁主板,建议不熟悉者慎重修改设置。用户可以通过设置BIOS来改变各种不同的设置,比如onboard显卡的内存大小。用户手上所有的操作系统都是由BIOS转交给引导扇区,再由引导扇区转到各分区激活相应的操作系统。

    BIOS类别

    市面上较流行的主板BIOS主要有 Award BIOSAMI BIOSPhoenix BIOS三种类型,此外还有中国台湾出的Insyde BIOS

    1. Award BIOS

    由Award Software公司开发的BIOS产品,在目前的主板中使用最广泛。Award BIOS功能较齐全,支持许多新硬件,市面上多数主机板都采用这种BIOS。

    1. AMI BIOS

    由AMI公司(全称:American Megatrends Incorporated)出品的BIOS系统软件,开发于80年代中期,早期的286、386多采用AMI BIOS,它对各种软、硬件的适应性好,能保证系统性能的稳定,90年代后,绿色节能电脑开始普及,AMI却没能及时推出新版本来适应市场,使得Award BIOS占领了大半壁江山。当然AMI 也有非常不错的表现,新推出的版本依然功能强劲。

    1. Phoenix BIOS

    由Phoenix公司产品,Phoenix意为凤凰或埃及神话中的长生鸟,有完美之物的含义。Phoenix BIOS 多用于高档的586原装品牌机和笔记本电脑上,其画面简洁,便于操作。

    1. Insyde bios

    是台湾的一家软件厂商的产品,是一种新兴的BIOS类型,被某些基于英特尔芯片的笔记本电脑采用,如神舟、联想。

    BIOS常见设置

      标准CMOS (Standard CMOS Setup)
    
      高级设定 (Advanced Setup)
    
      属性设置 (BIOS FEATURES SETUP)
    
      芯片组功能 (CHIPSET FEATURES SETUP)
    
      电源管理 (POWER MANAGEMET SETUP)
    

    电脑BIOS界面,来源于网络

    两种启动模式:

    其中BIOS设置中,有两种启动进入系统的方法,分别是为UEFILegacey。 如下图:

    UEFI与Legacey的切换

    其中(Legacy)BIOS是传统式的,而UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)是后来发展出的可扩展固件接口,与legacy BIOS 相比,UEFI最大的几个区别在于:

    1. 编码99%都是由C语言完成;

    2. 一改之前的中断、硬件端口操作的方法,而采用了Driver/protocol的新方式;

    3. 将不支持X86实模式,而直接采用Flat mode(也就是不能用DOS了,现在有些 EFI 或 UEFI 能用是因为做了兼容,但实际上这部分不属于UEFI的定义了);

    4. 输出也不再是单纯的二进制code,改为Removable Binary Drivers;

    5. OS启动不再是调用Int19,而是直接利用protocol/device Path;

    6. 对于第三方的开发,前者基本上做不到,除非参与BIOS的设计,但是还要受到ROM的大小限制,而后者就便利多了。

    7. 弥补BIOS对新硬件的支持不足的问题。

    从开机流程看他们的不同:

    大家都知道Win8系统相对于Win7系统在开机速度上有相当大的提升,这是因为Win8系统为了提升系统性能和对硬件的优化,加入了诸如开机引导及应用预缓存等技术。而其中的UEFI BIOS引导,则能使平台开机更智能,开机速度更快。让我们来看一下他们的开机到进入系统的区别:

    这个是传统的Legacy运行流程:

    Legacy运行流程


    这个是UEFI运行流程:

    UEFI运行流程


    对比采用传统BIOS引导启动方式,UEFI BIOS减少了BIOS自检的步骤,节省了大量的时间,从而加快平台的启动。


    本部分来源于CSDN周士豪先生博客的【小白装系统】——BIOS简介【小白装系统】——BIOS中的UEFI和Legacy启动模式 【小白装系统】——硬盘分区表格式GUID和MBR知识普及系列文章。


    现在的文章之中应该还有许多的疏漏和错误之处,也请各位读者积极指正,和我一起完善这篇文章
    附邮箱:ikenyon@foxmail.com

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