孫小芳　毛汝生　李詣　王虎林

摘要：隨著電腦軟件及硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，操作電腦也早已從DOS下的命令行操作方式變成了如Windows圖形化的窗口操作方式。但伴隨著電腦技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)病毒技術(shù)、黑客技術(shù)及木馬技術(shù)也取得了很大的發(fā)展，這就使得電腦系統(tǒng)隨時(shí)都有可能出現(xiàn)故障，甚至于癱瘓！在電腦成為我們學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)中不可缺少的重要工具的今天，電腦系統(tǒng)的維護(hù)也就成為了我們經(jīng)常要做的工作之一。該文主要介紹一下電腦維護(hù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)所用到的相關(guān)技術(shù)，希望對(duì)大家有所幫助。

關(guān)鍵詞：WinPE；PXE；系統(tǒng)；維護(hù)

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）33-7893-03

隨著電腦軟硬件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet就像空氣一樣滲入每一個(gè)國(guó)家、每一個(gè)行業(yè)、每一家公司、每一個(gè)家庭，在我們還來(lái)不及仔細(xì)思考的時(shí)候就來(lái)到我們的身邊，進(jìn)入了我們的生活，電腦也就成為了我們學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)、辦公中不可缺少的重要工具。學(xué)生獲取知識(shí)的方法和手段也發(fā)生了巨大的變化，學(xué)生在校期間操作電腦的時(shí)間也越來(lái)越多。同時(shí)，學(xué)校辦公的效率及質(zhì)量也越來(lái)越多地依賴于電腦系統(tǒng)及電腦網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。但伴隨著電腦技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)病毒技術(shù)、黑客技術(shù)及木馬技術(shù)也取得了很大的發(fā)展，這就使得學(xué)生自備電腦和學(xué)校辦公電腦系統(tǒng)隨時(shí)都有可能出現(xiàn)故障，甚至于癱瘓，這將極大地影響到我們學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)、辦公的效率及質(zhì)量！該文第一作者曾經(jīng)擔(dān)任過(guò)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)管理員達(dá)八年之久，在工作和生活中經(jīng)常會(huì)接到老師、職工家屬及學(xué)生的求助電話，求助內(nèi)容絕大多數(shù)都和電腦系統(tǒng)有關(guān)。在幫助他人解決問(wèn)題的過(guò)程中，由于電腦硬件、軟件、問(wèn)題癥狀千差萬(wàn)別，我們深刻地體會(huì)到擁有一套電腦維護(hù)系統(tǒng)的重要性。故此，該文作者申報(bào)了2010年度的河南省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)為2010C520017。經(jīng)過(guò)這幾年的開(kāi)發(fā)、測(cè)試、完善，開(kāi)發(fā)成果達(dá)到了申報(bào)書(shū)中的要求。下面就電腦維護(hù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)所涉及到的主要技術(shù)作一些說(shuō)明，希望對(duì)大家有所幫助。

本電腦維護(hù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)包含單機(jī)版電腦維護(hù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及PXE網(wǎng)絡(luò)版電腦維護(hù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)二個(gè)部分，涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有WinPE的制作、系統(tǒng)封裝及部署、硬件識(shí)別及驅(qū)動(dòng)集成、萬(wàn)能電腦Ghost系統(tǒng)鏡像制作、電腦啟動(dòng)技術(shù)（含光盤(pán)啟動(dòng)、U盤(pán)啟動(dòng)及PXE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)）等。

在WinPE工具盤(pán)出現(xiàn)以前，電腦系統(tǒng)維護(hù)基本上是采用DOS工具，要求電腦有軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，使用者對(duì)DOS程序命令參數(shù)有較深入的了解，并在命令行下進(jìn)行，可操作性差，容易出錯(cuò)。在WinPE出現(xiàn)以后，電腦系統(tǒng)維護(hù)基本上都是在圖形化的窗口下進(jìn)行，通過(guò)“傻瓜式”的點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)就可以進(jìn)行電腦系統(tǒng)的維護(hù)操作，可操作性強(qiáng)，優(yōu)勢(shì)明顯。

WinPE工具盤(pán)的全稱應(yīng)為“WindowsPreinstallationEnvironment工具盤(pán)”，即Windows預(yù)安裝環(huán)境工具盤(pán)。以WinPE為平臺(tái)集成各類維護(hù)工具而構(gòu)建的電腦維護(hù)系統(tǒng)是電腦維護(hù)技術(shù)發(fā)展的前沿陣地，這種工具盤(pán)是基于Windows內(nèi)核，不依賴硬盤(pán)上的操作系統(tǒng)，可以啟動(dòng)電腦，可以識(shí)別硬盤(pán)上的FAT32/NTFS格式分區(qū)，根據(jù)需要也可以集成網(wǎng)絡(luò)組件、多媒體組件，最重要的是它具有圖形界面，用戶可以在熟悉的Windows環(huán)境下對(duì)硬盤(pán)上的Windows2000/XP/2003/Vista等操作系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)操作。WinPE工具盤(pán)不僅可以對(duì)普通電腦進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，也可以對(duì)專業(yè)服務(wù)器進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。對(duì)于經(jīng)常使用電腦的人員來(lái)說(shuō)，在電腦病毒、木馬日益狂虐的今天，掌握一定的基于WinPE的電腦系統(tǒng)維護(hù)技能是十分有必要的！

要獲得WinPE工具盤(pán)，你可以先用BartsPEBuilder軟件制作出WinPE工具盤(pán)的光盤(pán)鏡像，然后按照需要修改并集成各類維護(hù)工具，最后用Nero軟件將光盤(pán)鏡像刻錄成光盤(pán)。為了減小維護(hù)系統(tǒng)占用的大小，還可以用Window系統(tǒng)自帶的壓縮軟件makecab.exe對(duì)光盤(pán)鏡像進(jìn)行壓縮。經(jīng)過(guò)這樣的壓縮處理，WinPE工具盤(pán)完全可以刻錄到一張220MB的3寸小光盤(pán)上。由于該文作者開(kāi)發(fā)的維護(hù)系統(tǒng)要兼顧PXE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，故沒(méi)有對(duì)WinPE鏡像進(jìn)行壓縮處理。如果你嫌自己制作WinPE工具盤(pán)太麻煩的話，你也可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，下載一個(gè)現(xiàn)成的WinPE工具盤(pán)的光盤(pán)鏡像并刻盤(pán)。

萬(wàn)能克隆有兩種方法，一種是刪除驅(qū)動(dòng)直接克隆，一種是完全重新封裝！早期的萬(wàn)能克隆采用的是刪除驅(qū)動(dòng)直接克??！而完全重新封裝，是在刪除驅(qū)動(dòng)之后，再進(jìn)行重新封裝，微軟官方就是用完全重新封裝的方法！本作品也是采用這種方法。

要制作萬(wàn)能電腦Ghost系統(tǒng)鏡像，首先要安裝好操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的安裝可以在真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)上安裝，也可以在虛擬機(jī)上安裝，如VMware和MicrosoftVirtualPC。相比較而言，Vmware功能更加強(qiáng)大，但MicrosoftVirtualPC操作簡(jiǎn)單并且功能已經(jīng)足夠。為了保證兼容性，建議在虛擬機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終的成品Ghost鏡像在真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)上制作。

安裝好操作系統(tǒng)及必要的應(yīng)用軟件后，可對(duì)系統(tǒng)作一系列系統(tǒng)優(yōu)化和設(shè)置，如升級(jí)補(bǔ)丁、禁用系統(tǒng)還原、清理臨時(shí)文件、刪除垃圾文件、禁用部分系統(tǒng)服務(wù)等等，可查閱相關(guān)資料或者借助一些工具軟件。如果想省事，可以不使用原版的微軟系統(tǒng)安裝盤(pán)而使用一些優(yōu)化版或者精簡(jiǎn)版，當(dāng)使用優(yōu)化版或者精簡(jiǎn)版安裝系統(tǒng)時(shí)，一定要注意系統(tǒng)的安全性。對(duì)系統(tǒng)作優(yōu)化和設(shè)置后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行封裝前的準(zhǔn)備工作，如啟用“關(guān)閉WindowsUpdate設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序搜索”、忽略“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼簽名”、轉(zhuǎn)移部分文檔的默認(rèn)存放位置等。接下來(lái)要做的是刪除硬件驅(qū)動(dòng)。

1）更改計(jì)算機(jī)的電源屬性AdvancedConfigurationPowerInterface（ACPI）為StandardPC，在硬件→設(shè)備管理器→計(jì)算機(jī)中，更新驅(qū)動(dòng)→從列表或指定位置安裝→不要搜索，我要自己選擇要安裝的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)系統(tǒng)提示要重新啟動(dòng)電腦時(shí)，一定要點(diǎn)“否”！

2）更改IDEATA/ATAPI控制器，這一步是XP系統(tǒng)萬(wàn)能Ghost的關(guān)鍵步驟之一，如果這步不做，則Ghost到別的機(jī)器里根本無(wú)法正常運(yùn)行，電腦會(huì)不斷重啟！因此為了適應(yīng)現(xiàn)在各種不同的主板，必須將“IDE控制器”改為“標(biāo)準(zhǔn)雙通道PCIIDE控制器”！

3）卸載其它驅(qū)動(dòng)，注意卸載驅(qū)動(dòng)是有順序的。先卸載網(wǎng)絡(luò)適配器，再通用串行總線控制器，再聲音，視頻游戲控制器，監(jiān)視器，顯示卡（如果出現(xiàn)顯卡卸載后，還顯示在硬件信息里是正常的，不是操作問(wèn)題）。卸載時(shí)在硬件列表上按鼠標(biāo)右鍵，點(diǎn)卸載就可以了。系統(tǒng)提示要重新啟動(dòng)，一律都點(diǎn)“否”。一般情況下是卸載到?jīng)]有可卸載刪除的硬件為止，這時(shí)在系統(tǒng)設(shè)備中會(huì)留下MicrocodeUpdateDevice、PCIbus、PlupandPlaySoftwareDeviceEnumerator三個(gè)。至此，刪除驅(qū)動(dòng)已經(jīng)完成。提取檢測(cè)電源需要的相關(guān)文件到系統(tǒng)SYSTEM32目錄后，如果要克隆也可以，這就是早期克隆系統(tǒng)的制作方法。

硬件驅(qū)動(dòng)刪除完成后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)的重新封裝了。系統(tǒng)重新封裝可采用系統(tǒng)安裝光盤(pán)自帶的企業(yè)部署工具包DEPLOY.CAB里的Sysprep.exe，在封裝時(shí)可以考慮集成各種硬件驅(qū)動(dòng)，具體方法可查閱相關(guān)資料。封裝完成后，就可以重新設(shè)置電腦啟動(dòng)順序，用可以啟動(dòng)電腦的U盤(pán)或光盤(pán)啟動(dòng)電腦，用SymantecNortonGhost生成萬(wàn)能電腦Ghost系統(tǒng)鏡像。在這里需要特別注意的是，在生成Ghost鏡像前，千萬(wàn)不能啟動(dòng)硬盤(pán)上的操作系統(tǒng)，否則將前功盡棄，一切又將從頭開(kāi)始！

PXE（PrebootExecutionEnvironment，遠(yuǎn)程引導(dǎo)技術(shù)）是RPL（RemoteInitialProgramLoad，遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)）的升級(jí)產(chǎn)品。它們的不同之處為：RPL是靜態(tài)路由，PXE是動(dòng)態(tài)路由。不難理解：RPL是根據(jù)網(wǎng)卡上的ID號(hào)加上其它的記錄組成的一個(gè)幀向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，而服務(wù)器那里早已經(jīng)有了這個(gè)ID數(shù)據(jù)，匹配成功則進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)；PXE則是根據(jù)服務(wù)器端收到的工作站MAC地址（就是網(wǎng)卡號(hào)），使用DHCP服務(wù)給這個(gè)MAC地址分配一個(gè)IP地址，每次重新啟動(dòng)可能同一臺(tái)工作站有與上次啟動(dòng)不同的IP，即動(dòng)態(tài)分配地址。

PXE啟動(dòng)PE的主要方法有幾種，其中的利用startrom.0加載ntldr不能啟動(dòng)原版的WINPE光盤(pán)映像，只能啟動(dòng)WINPE的內(nèi)核，而且內(nèi)核映像不能被壓縮，啟動(dòng)后沒(méi)有外置程序。如果想啟動(dòng)外置程序，需要把外置程序放到其他地方，或者加入到內(nèi)核做成內(nèi)置映像。但做成內(nèi)置映像又會(huì)加大啟動(dòng)的內(nèi)存消耗。這種方式需要修改ntldr和winnt.sif文件，還有可能需要修改內(nèi)置映像文件，而img文件的擴(kuò)容（用Winimage）卻是一件很費(fèi)事的事情。官方的memdisk支持ISO啟動(dòng)，不過(guò)啟動(dòng)后沒(méi)有外置程序，如果想要加載外置程序，可以利用winvblock驅(qū)動(dòng)，或者使用全內(nèi)置的PE。PXE多引導(dǎo)管理器可以選擇grub4dos或者pxelinux。grub4dos能夠直接啟動(dòng)原版的WINPE光盤(pán)映像，PE的內(nèi)核可以是img、iso或dsk的磁盤(pán)映像格式，支持多種啟動(dòng)方式。PXE的DHCP服務(wù)器軟件主要有TFTPD32和HaneWINDHCP。由于TFTPD32穩(wěn)定性欠佳，另外還要考慮U盤(pán)多啟動(dòng)方式支持，故本作品網(wǎng)絡(luò)版采用HaneWINDHCP+Grub4dos+WINPE的啟動(dòng)方案。

當(dāng)使用HaneWINDHCP作為PXE的DHCP時(shí)，要正確設(shè)置好IP及啟動(dòng)文件，否則無(wú)法將啟動(dòng)文件傳送到客戶機(jī)。本作品采用的配置文件如下，有興趣的可以參考。

[客戶端配置]

配置文件比較簡(jiǎn)單，就不對(duì)參數(shù)一一加以說(shuō)明了。如有需要，可對(duì)配置文件加以修改。當(dāng)客戶機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)后，就可以通過(guò)點(diǎn)擊程序菜單中的軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)了。該WinPE工具盤(pán)集成的軟件主要包括：系統(tǒng)工具、系統(tǒng)備份/恢復(fù)工具、磁盤(pán)光盤(pán)工具、文件工具（含數(shù)據(jù)恢復(fù)）、系統(tǒng)檢測(cè)、圖形圖像等，當(dāng)然還可以集成更多工具。由于本系統(tǒng)側(cè)重于維護(hù)，故網(wǎng)絡(luò)支持采用外置方案，可以雙擊桌面上的“雙擊啟用網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)行網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的安裝并自動(dòng)獲得IP等信息，然后就可以上網(wǎng)了。通過(guò)菜單中的一個(gè)專用快捷方式，就可以接受網(wǎng)絡(luò)克隆了。本系統(tǒng)中的WinPE集成的軟件功能的完成都是在視窗下進(jìn)行，功能基本上涵蓋了電腦系統(tǒng)維護(hù)的方方面面，所以該WinPE工具盤(pán)基本上是個(gè)萬(wàn)能的系統(tǒng)維護(hù)工具盤(pán)。

綜上所述，本電腦維護(hù)系統(tǒng)包含WinPE、萬(wàn)能Ghost鏡像和PXE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)三大部分，WinPE部分專門(mén)集成了各種電腦維護(hù)工具，萬(wàn)能Ghost鏡像集成了各類常用辦公軟件、集成了系統(tǒng)安全補(bǔ)丁及眾多硬件驅(qū)動(dòng)程序，并針對(duì)我校的辦公應(yīng)用環(huán)境作了特別的處理。如果采用傳統(tǒng)的電腦操作系統(tǒng)安裝方式進(jìn)行電腦系統(tǒng)安裝，安裝完操作系統(tǒng)補(bǔ)丁、硬件驅(qū)動(dòng)和常用軟件后，最快用時(shí)也在2小時(shí)以上。而采用本系統(tǒng)自帶的萬(wàn)能Ghost鏡像進(jìn)行系統(tǒng)安裝，即便是2004年的舊電腦用時(shí)也僅15分鐘左右，并且無(wú)須再安裝硬件驅(qū)動(dòng)、常用軟件及其其它配置操作，優(yōu)勢(shì)十分明顯。PXE網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)部分可以將本系統(tǒng)中的WinPE通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街С諴XE的電腦（絕大多數(shù)電腦都支持）內(nèi)存中并自動(dòng)運(yùn)行，并且客戶機(jī)還能接收網(wǎng)絡(luò)克隆。

本系統(tǒng)已經(jīng)取得的應(yīng)用成果有：用WinPE幫助眾多教師、教工家屬、學(xué)生解決過(guò)眾多難題，包括破解系統(tǒng)登錄密碼、數(shù)據(jù)恢復(fù)、清除病毒、硬件故障檢測(cè)等；用本系統(tǒng)的萬(wàn)能Ghost鏡像安裝過(guò)我校的眾多辦公用臺(tái)式電腦和教學(xué)用筆記本電腦，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，數(shù)量有上百臺(tái)之多。利用萬(wàn)能Ghost鏡像制作技術(shù)，將我校CAD/CAM第一實(shí)訓(xùn)室電腦上的軟件系統(tǒng)（28GB左右，安裝十分復(fù)雜、費(fèi)時(shí)）成功克隆到另外一個(gè)不同硬件配置的CAD/CAM第二實(shí)訓(xùn)室電腦上，大大減少了安裝系統(tǒng)及軟件的時(shí)間，并且兩個(gè)機(jī)房不同硬件配置的電腦具有完全一樣的軟件應(yīng)用環(huán)境。配合作者開(kāi)發(fā)的另外一個(gè)處理部分專業(yè)軟件網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷后不能使用的專用軟件，使得CAD/CAM第二實(shí)訓(xùn)室能夠提前投入教學(xué)。

本系統(tǒng)未來(lái)可能的應(yīng)用除上面介紹的外，還有一個(gè)重要應(yīng)用。如果在特定的地方部署了本電腦維護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)啟動(dòng)本電腦維護(hù)系統(tǒng)后（可以加入系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)項(xiàng)），如果在GhoSrvLoader網(wǎng)絡(luò)克隆設(shè)置向?qū)У摹胺?wù)器端高級(jí)設(shè)置”中將“當(dāng)有999臺(tái)客戶機(jī)連接到服務(wù)器后自動(dòng)開(kāi)始網(wǎng)克”設(shè)為“1”并選擇“網(wǎng)克完成后仍然接受客戶機(jī)加入”，那么對(duì)于單位的負(fù)責(zé)電腦系統(tǒng)維護(hù)的人員來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直就是上帝賜予的福音。因?yàn)榫S護(hù)故障電腦基本上不用自己再到現(xiàn)場(chǎng)，只要由故障電腦使用人員選擇網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，簡(jiǎn)單點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)，甚至連鼠標(biāo)都不用點(diǎn)，一小會(huì)后電腦就能恢復(fù)正常工作，真正能做到“無(wú)人值守維護(hù)”。對(duì)于單位來(lái)說(shuō)，甚至可以不用安排專門(mén)人員來(lái)負(fù)責(zé)本單位的電腦系統(tǒng)維護(hù)工作，在當(dāng)今世界金融危機(jī)及人力用工成本不斷攀升的大環(huán)境下，每個(gè)單位一年少說(shuō)也能節(jié)省20000萬(wàn)的開(kāi)支，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

該文第一作者從1988年開(kāi)始接觸個(gè)人電腦，以前口袋里總裝著三張1.44MB的3.5寸小軟盤(pán)用于維護(hù)電腦系統(tǒng)，后來(lái)不帶軟盤(pán)改帶一張3寸220MB的小光盤(pán)，到如今只帶一個(gè)多重啟動(dòng)的U盤(pán)了，甚至有時(shí)連U盤(pán)也不帶，因?yàn)槭謾C(jī)內(nèi)存卡上也安裝有多重啟動(dòng)的電腦維護(hù)系統(tǒng)！自從有了本系統(tǒng)，大家都有“手中有盤(pán)，心中不慌”的感覺(jué)，建議對(duì)電腦系統(tǒng)維護(hù)有興趣的人員試一試。

參考文獻(xiàn)：

[1]烏海，石健.WinPE-拯救系統(tǒng)的神仙草[J].電腦時(shí)空雜志，2008.

[2]顧超捷，周玉潔.基于WinPE啟動(dòng)的U盤(pán)量產(chǎn)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)雜志，2011.

[3]王艷逃，張喜來(lái).利用Ghost制作萬(wàn)能系統(tǒng)恢復(fù)光盤(pán)[C].通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006.