DOS/WinPE双启动U盘制作详解

没想到制作方法发布得到如此广泛的关注,看来大家都跟我一样希望制作一个通用性比较好的系统维护工具。经过这几天各位网友的测试反馈,发现NT Loader + Avlgo的方式兼容性不太理想。于是我又换别的启动方式试验。现将试验成功的另外两种方法也一并发布,大家共同试验、探讨。谨以此文抛砖引玉,希望在众人的研究之下,最终能找到一个兼容性比较好的解决方案。

前缘:
很多年以前,那时候软驱还是电脑的必配,维护电脑引导系统也用软盘,我那时候就做了N片启动软盘。后来随着软盘淡出市场,系统维护盘也改用光盘了,例如著名的深山红叶系统维护工具盘,就为我的工作提供了有力的帮助。不过光盘还是存在容易磨花,体积较大等缺点。现在的电脑基本上都支持USB设备启动,U盘可以做成小巧而容易携带的系统维护盘;可重写的存储媒体也为更新提供了方便,再也不用为了升级刻录一堆光盘了。

目标:
对于系统维护来说,WindowsPE不可却少的利器;除此外,有一些问题还是需要启动到DOS环境来解决。所以我的目标就是制作一个DOS/WinPE双启动的系统维护U盘。下次再遇到某电脑系统崩溃的话,从衣袋里面摸出一精致的U盘,启动电脑之后,把问题解决于弹指间。何其潇洒也!

技术背景:
其实,U盘启动电脑,主要是各种引导工具的合理灵活运用,所有的操作和调试,也都是围绕引导工具的安装和配置进行的。我们知道,作为操作系统的主要载体,磁盘一直是最重要的存储媒质。因此基本上所有的OS引导的模式都大致相同,都是由磁盘来装入的。
首先,需要在OS所在磁盘的MBR(主引导记录)扇区写入特定的引导代码,电脑启动后会按照BIOS里面设置的启动顺序轮询对应磁盘的MBR区,如果找到有效的MBR记录,就按照MBR记录的指针去装入OS引导文件,如果OS引导文件正常,就加载对应的操作系统。
因此完成一个操作系统的启动,需要两个必须的步骤:1、MBR引导;2、OS引导。
基于上述基本原理,各种操作系统都有自带的引导器,例如WindowsNT以上系统的NT Loader(NTLDR)、Linux的Lilo、各版本的Grub引导器等等,当然还有一些第三方的多系统引导工具如System Commander等等。
对于我们目前的这个应用,目的是能够在U盘上实现DOS/WinPE双启动,并且具有相对比较好的兼容性。要达到这个目的,就有一些技术要求。首先,方案要能够适应U盘移动存储这种盘符变动的情况;其次,要实现双启动,一般都会用到虚拟盘镜像,也就是引导器需要支持RAMDisk加载各种常见磁盘镜像启动的方式。
虽然U盘具有小巧轻量并且可以反复擦写等诸多优点,但如果要做成启动盘,还存在一些需要解决的问题。最大的问题是:USB启动并没有统一的行业规范。主板制造商不同、BIOS不同,USB引导方式也有差异。作为移动存储设备,主板对U盘的识别不同,会使盘符变化。这些直接导致U盘启动的通用性和兼容性不理想,表现就是在有些电脑上无法引导。这是需要重点解决的问题。

OS选择:
DOS系统选用MS-DOS 7.1;WinPE选用无忧论坛老毛桃的“外置网络、多媒体组件的老九 WinPE 老毛桃最终修改版”。



方案一:NT Loader + AVLDR + Avlgo

MBR用NT Loader引导,在NTLDR引导菜单中设置选项:用AVLDR引导WinPE;而用Avlgo引导DOS;由于Avlgo不支持选单方式多重启动,为了解决不同主板识别U盘的盘符不同的问题,对Avlgo引导配置文件稍作修改,以适应盘符变化的启动需求。

工具准备:
PeToUsb——用来把U盘格式化成NT引导模式;WinImage——用于制作DOS启动软盘镜像;Avlgomgr——用于生成Avlgo引导文件;UltraEdit——用于编辑修改Avlgo的引导文件。


数据准备:
1、PeToUSB是一款免费软件,专门用来把U盘引导区格式化成NTLDR引导代码。启动PeToUSB,从“Destination Driver”栏选择目标U盘,点击下面的“Start”按钮,它询问“Continue”是否继续,点击“是”,弹出一个警告窗口,提示目标盘的所有数据都将会丢失,是否继续?还是选择“是”,然后片刻就完成格式化。




2、用WinImage制作一个2.88M的启动软盘镜像,将MS-DOS 7.1装入镜像,并把常用的DOS工具也放到镜像里面。启动WinImage后,点击最左边的按钮新建一个镜像,这里选择标准格式2.88MB,为的是尽量能多存放一些工具。然后向这个镜像中添加文件,把事先准备好的MS-DOS系统文件从资源管理器里面拖拽到WinImage窗口中。其它DOS工具也这样添加进来。文件添加完毕之后,点击“映像”菜单——“引导扇区属性”,选择“Windows 95/98”并确定,这一步很重要,漏做这一步的话,这个软盘镜像就不能引导电脑了。最后保存成ima格式的镜像文件DOS.ima。





3、先备份好C盘的Boot.ini文件,注意默认状态看不到这个系统、隐藏属性的文件,需要到资源管理器里面“工具”菜单“文件夹选项”当中修改查看方式,取消“隐藏受保护的操作系统文件”复选框,并切换为显示所有文件。启动Avlgomgr,在“虚拟磁盘完整路径”浏览找到刚才用WinImage制作的镜像文件,然后点击“装配”按钮,Avlgomgr自动修改Boot.ini文件,并在目标盘(本例为C盘)生成我们需要的Avldr.bin和Avlgo.sys两个关键文件,把这两个文件拷贝到某处备用。完成以后恢复原C盘的Boot.ini文件。


4、启动UltraEdit,先打开Avldr.bin,在编辑屏右边的ASCⅡ码区域可以找到“AVLGO.SYS”的字符串,把它改成“AVDOS.SYS”,文件另存为Avldr.dos。



5、然后打开Avlgo.sys,在右边ASCⅡ码区域找“(hd0,0)/DOS.IMA”字符串,把它修改成“(fd0)/DOS.IMA”。修改的时候要注意,由于修改后的字符串比修改前的短,为保证文件长度不变,剩下的部分要切换到左边16进制码区域,用“00”填充,这样才能保证文件长度不变。修改完后另存为Avdos.sys。




开始组装:

1、首先,在U盘的根目录用记事本创建一个Boot.ini文件,内容如下:
[boot loader]
timeout=30
default=C:\avldr.xpe
[operating systems]
C:\avldr.xpe="Windows PE By:LaoMaotao"
C:\avldr.bin="MS-DOS 7.1 form USB-HDD"
C:\avldr.dos="MS-DOS 7.1 from USB-FDD"

完成以后把这个文件的属性修改成 只读/系统/隐藏(可以用DOS命令 attrib +r +s +h boot.ini 修改文件属性)。
这是NT Loader的菜单配置文件,timeout参数设置的是菜单等待时间,如果在设定的时间(本例为30秒)用户没有进行选择,就自动加载default项默认的C:\avldr.xpe,启动WinPE。
[operating systems]小节是菜单中出现的引导选项,第一个就是前面default设置的老毛桃WinPE,双引号里面的是注释行,会显示在引导菜单里面。下面两行分别是为主板识别U盘为USB-HDD和主板识别U盘为USB-FDD两种模式对应的引导项。

2、把硬盘系统的NTLDR和NTDETECT.COM两个文件拷贝到U盘根目录,这是NT Loader引导器的必须文件。

3、把下载到的老毛桃WinPE的ISO文件解压缩到一个临时文件夹,把其中“WINPE安装”文件夹里面的AVLDR.XPE拷贝到U盘的根目录,把“WXPE”文件夹下的 SETUPLDR.BIN 也拷贝到U盘根目录并改文件名为 LDRXPE。把临时文件夹里面的 WINNT.XPE、WINPE.IS_、和“外置程序”文件夹都拷贝到 U 盘的根目录下。做完这一步,U盘就可以引导到WinPE下了。如果启动的时候选第一项“Windows PE By:LaoMaotao”,系统将依照NTLDR------>avldr.xpe------>winnt.xpe------>winpe.is_这个顺序链把电脑启动到Windows PE环境下。

5、把软盘镜像文件DOS.ima拷贝到U盘根目录。

6、把前面生成的Avldr.bin和Avlgo.sys两个文件拷贝到U盘根目录,对照Boot.ini文件可知,这两个文件是对应于菜单中第二行 for USB-HDD模式。如果启动的时候选择第二项“MS-DOS 7.1 form USB-HDD”,系统将依照NTLDR------>avldr.bin------>avlgo.sys------>DOS.ima这个顺序链把电脑启动到MS-DOS环境下。

7、把前面UltraEdit编辑生成的Avldr.dos和Avdos.sys两个文件拷贝到U盘根目录,对照Boot.ini文件可知,这两个文件是对应于菜单中第三行 for USB-FDD模式。如果启动的时候选择第三项“MS-DOS 7.1 form USB-FDD”,系统将依照NTLDR------>avldr.dos------>avdos.sys------>DOS.ima这个顺序链把电脑启动到MS-DOS环境下。

至此DOS/WinPE双启动系统维护U盘制作成功。


方案二:NT Loader + Grub4DOS

因为Avlgo引导器默认是不支持多重配置选单的,所以前面我使用了特殊的方式编辑处理Avlgo的引导配置文件,以期解决U盘启动盘符变动引发的问题。从网友的反馈看,这种方式引导DOS启动软盘镜像,失败率还是比较高。基本上出问题的情况都是NT Loader引导正常,但是到Avlgo的环节出错。因此这套方案,依然保留NT Loader作为MBR引导器,用Grub4DOS来引导OS。

1、给U盘写入NTLDR的MBR,此项工作可以用PeToUSE来完成,也可以用其它方式达成目标。具体操作见方案一。

2、把NT Loader所需的文件NTLDR和NTDETECT.COM拷贝到U盘根目录。

3、编辑NT Loader启动菜单Boot.ini。用任何文本编辑器创建一个Boot.ini文件,内容如下:
[boot loader]
timeout=0
default=C:\grldr
[operating systems]
C:\grldr="Boot Menu"

Boot.ini菜单各个项目的含义请对照方案一的说明。

4、拷贝Grub4DOS文件,把Grub4DOS里面的grldr拷贝到U盘根目录;在U盘根目录创建一个Boot文件夹,把Grub4DOS的中文字体文件Fonts.tz和菜单背景图片文件Splash.gz拷贝到这个文件夹下。在U盘根目录创建一个grubidx.txt文件,内容无所谓。

5、把DOS软盘镜像文件dos.ima拷贝到U盘的Boot文件夹下。

6、把老毛桃WinPE里面的WINNT.XPE和WINPE.IS_文件拷贝到U盘根目录;把WXPE文件夹下面的SETUPLDR.BIN拷贝到U盘根目录下并更名为LDRXPE,注意没有后缀哦。把“外置程序”文件夹拷贝到U盘根目录。

7、创建Grub引导菜单文件,用任何纯文本编辑器在U盘根目录创建一个Menu.lst文件,内容为:
timeout 30
default 0
splashimage /boot/splash.gz
foreground ffff00
fontfile /boot/fonts.gz

title 启动 WindowsPE
find --set-root /grubidx.txt
chainloader /ldrxpe

title 启动 MS-DOS 7.1
find --set-root /grubidx.txt
map --mem /boot/dos.ima (fd0)
map --hook
chainloader (fd0)+1
rootnoverify (fd0)

做完这些,U盘就可以启动了。

菜单项目说明:
第一行设置等待30秒的等待时间;
第二行设置如果30秒用户没有选择,就默认启动第一个引导项目“启动 WindowsPE”;
splashimage项目设置Grub4DOS启动菜单的背景图片,图片路径为/boot/splash.gz;
foreground项设置启动菜单文字颜色为亮黄色;
fontfile项设置中文字体文件为/boot/fonts.gz
下面两个以title开头的小节就是启动菜单的两个启动项,title后面的文字将显示在菜单中;
find --set-root /grubidx.txt这一项是自动搜索grubidx.txt这个事先创建好的特征文件,它只要找到这个文件,就把文件所在的路径设置为根设备,这样就不会被盘符变化困扰了。至于特征文件的内容,那就无所谓了。
chainloader /ldrxpe就是启动WinPE的XPE镜像。
map --mem /boot/dos.ima (fd0)是装入/boot/dos.ima这个软盘镜像,并且虚拟成fd0.
map --hook是让装入的软盘镜像立即加载生效。
rootnoverify (fd0)指定把刚才虚拟的fd0设置为根设备。

本来,Grub4DOS可以直接安装到U盘的根目录,但是我反复尝试了多次,MBR是写进去了,可总是报错无法引导。所以还是用NT Loader做MBR引导器,由于NT Loader不支持加载镜像文件,所以MBR引导成功后,把控制权交给Grub4DOS,由Grub4DOS来加载WinPE的XPE镜像以及MS-DOS的软盘镜像实现启动对应OS的功能。


方案三:MS-DOS 7.1 + Grub4DOS

本来这个方案是我着手制作双启动U盘最早选用的方案,但是在我的华擎845E主板上始终没法使用,所以开始没有发布。这次发布出来供大家测试,看看是不是我那主板的特例。
本方案的MBR由DOS引导,WinPE由Grub4DOS加载启动。相对前面的方案,这个方案制作起来最简单。
1、用HP USE Disk Storage Format Tool把U盘格式化成FAT可引导盘。
2、根据自己的需要,把其它DOS文件和一些DOS工具拷贝到U盘。
3、把老毛桃WinPE里面的WINNT.XPE和WINPE.IS_文件拷贝到U盘根目录;把WXPE文件夹下面的SETUPLDR.BIN拷贝到U盘根目录下并更名为LDRXPE,注意没有后缀哦。把“外置程序”文件夹拷贝到U盘根目录。
4、把NTLDR和ntdetect.com两个文件拷贝到U盘根目录,这是启动XPE格式WinPE镜像必须的文件。
5、把grub.exe和fonts.gz两个Grub4DOS的程序文件和中文字体文件拷贝到U盘根目录。
6、用任何文本编辑器在U盘根目录创建Menu.lst,内容如下:
timeout 0
default 0
fontfile /fonts.gz

title 启动 WindowsPE
find --set-root /grubidx.txt
chainloader /ldrxpe

在U盘根目录创建一个grubidx.txt文件,内容无所谓,作用是配合Menu.lst作为Grub特征文件查找确定根设备。
7、自行编辑Config.sys和Autoexec.bat,构建DOS多重开机选单,加入启动Grub4DOS的项目。要保证启动Grub的时候不装入任何的内存管理程序和其它驱动程序、驻留程序,以免跟Grub4DOS发生冲突。可以简单地在Autoexec.bat里面加入一行:
grub
这样就可以启动Grub4DOS了。当然,由于要实现双启动,所以要把这两个配置文件编辑成多重选单的方式,在需要的时候可以启动对应的配置。我把我的配置文件内容放在下面供参考。
Config.sys内容:
[MENU]
MENUITEM=1,XMS without CD-ROM support
MENUITEM=2,XMS with CD-ROM support
MENUITEM=3,XMS and EMS
MENUITEM=4,DOS real mode(no XMS,no EMS)
MENUITEM=5,Windows PE
MENUDEFAULT=5,30
[1]
DEVICE=\HIMEM.SYS /TESTMEM:OFF
DEVICE=\EMM386.EXE NOEMS
INCLUDE=PUB
[2]
DEVICE=\HIMEM.SYS /TESTMEM:OFF
DEVICE=\EMM386.EXE NOEMS
DEVICEHIGH=\VIDE-CDD.SYS /D:SSCD001
INCLUDE=PUB
[3]
DEVICE=\HIMEM.SYS /TESTMEM:OFF
DEVICE=\EMM386.EXE RAM
INCLUDE=PUB
[PUB]
DOS=HIGH,UMB
FILES=30
BUFFERS=20
STACKS=9,256
LASTDRIVE=Z
[4]
FILES=10
BUFFERS=10
LASTDRIVE=Z
[5]


Autoexec.bat内容:
@ECHO OFF
PATH=A:\;C:\;A:\Diskgen;C:\DiskGen;A:\DM;C:\DM
GOTO %CONFIG%
:1
GOTO COMMON
:2
LH \SHSUCDX.COM /D:SSCD001
GOTO COMMON
:3
GOTO COMMON
:4
GOTO END
:5
GRUB
:COMMON
LH \SMARTDRV.EXE /X
@ECHO Install mouse driver?
\CHOICE /C:YN Yes,No /T:N,6
IF ERRORLEVEL 2 GOTO END
LH \MOUSE.COM
:END

按照这个配置,启动的时候如果选择第5个项目,或者超过30秒没有做选择自动执行第5个项目,那就经由Autoexec.bat里面对应的语句启动Grub4DOS,然后Grub4DOS会根据Menu.lst的设置启动WinPE。DOS多重启动配置的具体做法,请参考有关资料。


感谢5free和david_ge的帮助!

本文选用的“WinPE 老毛桃最终修改版”可以到无忧论坛或者老毛桃的网盘下载:
http://bbs.wuyou.com/viewthread.php?tid=94087
http://maotao.u.winzheng.com/
附件中Avdos.rar是我制作好的Avlgo引导文件;NTLDR.rar是NT Loader引导器文件;PeToUSB.rar是格式化NTLDR引导盘的工具;Avlgomgr2007.rar是Avlgo装配工具;FixNTBoot.rar是另外一个用来写NT Loader MBR的工具。其它软件由于涉及版权,请自行到网上寻找。


最近在研究DOS/WinPE双启动U盘,开始的时候用Grub for DOS,结果这个东西对USB设备的支持有兼容性问题,搞得有的主板装入WinPE的时候死机。
后来用NTLDR+AVLDR代替Grub for DOS搞定了启动WinPE兼容性问题。
目前的需要解决的问题是如何用NTLDR启动DOS。现在我是把DOS文件放在U盘根目录,已经提取生成了U盘格式化为DOS引导模式的引导扇区文件。但是不知道如何编写Boot.ini文件,是否还需要把DOS系统文件制作成某种镜像?

 

来源:http://bbs.et8.net/bbs/showthread.php?t=839503

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