繁體 Windows PE 3.0 (Windows 7 PE) 草擬及維修技術探討

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微軟（Microsoft）近期發布了針對 Windows 7 RTM 版本的 Windows OPK (OEM Preinstallation Kit) 與 AIK (Automated Installation Kit)。這些部署工具套件，連同 Windows 7 安裝光碟，均包含了最新的 Windows PE 3.0 核心 (相較於 Vista 的 2.0 版與 XP/2003 的 1.0-1.6 版)。本文將探討基於此新版本核心所建置的客製化部署環境 (Customized Windows PE)。

(圖一：登入選項，圖二：整合後的桌面環境與應用程式)

專案背景與實務應用

在 IT 維護與系統整合的實務工作中，擁有一套高效能的預先安裝環境 (PE) 至關重要。其主要應用場景包括：

• 硬體檢測與診斷： 在客戶現場進行故障排除時，例如驗證主機板內建網路卡的功能性，利用整合了完整驅動程式與瀏覽器 (如 Firefox) 的 PE 系統，可於 30 秒內完成啟動並進行網路連線測試。這能迅速釐清問題屬於軟體層面或硬體故障，大幅節省重新安裝作業系統的測試時間。
• 系統救援與修復： 針對無法啟動的 Windows 系統或檔案系統錯誤，支援 NTFS 讀寫的 PE 環境是必要的工具。
  • 故障分析： 透過 BlueScreenView 等工具分析 Minidump，判斷藍屏 (BSOD) 成因（如 UNKNOWN_HARD_ERROR）。
  • 磁碟修復： 執行 Check Disk (chkdsk) 指令以修復檔案系統邏輯錯誤。
  • 啟動修復： 利用 Vista/7 核心內建的「啟動修復」功能自動偵測並修正開機設定資料 (BCD) 錯誤；針對舊版 XP 系統則可使用登錄檔還原工具。
  • 存取權限重設： 當管理員密碼遺失導致系統鎖定時，可透過合規的密碼重設工具 (如 NTPWEdit 或 WindowsGate) 重置存取權限，以便進行維護。
• 跨平台系統部署 (異機還原)： 在企業環境部署 Windows XP 或 Vista 時，常利用 Sysprep 結合 Ghost 映像檔進行大量部署。然而，將映像檔還原至不同晶片組 (例如從 Intel 平台轉移至 AMD 平台) 的電腦時，常因 IDE/AHCI 控制器驅動不匹配而導致藍屏 (0x0000007B)。
  
  透過 Windows PE 引導，我們可以採取以下技術手段解決：
  1. 離線登錄檔編輯： 載入目標系統的 SYSTEM Hive，手動注入 MergeIDE.reg (參考 Microsoft KB314082) 或根據硬體識別碼 (Hardware ID) 修改 CriticalDeviceDatabase 機碼。
  2. 處理器電源管理修正： 針對 Intel 至 AMD 的轉移，修改 `intelppm` 服務的 Start 值為 4 (停用) 以避免衝突。
  3. 驅動程式預先注入： 利用 Sysprep Driver Scanner 或 OfflineSysprep 等工具，在系統首次啟動前將新主機板的驅動程式 (如 USB、晶片組) 整合至目標系統，確保滑鼠鍵盤等周邊裝置在進入桌面後能即時運作。
• 軟體資產管理與序號救援： 在進行主機板更換或系統升級 (Sysprep) 前，若遺漏了原始的產品授權金鑰 (Product Key)，可利用 Windows PE 搭配 Keyfinder 類型的稽核工具 (如 NirSoft ProduKey)，直接從外部讀取 Windows 安裝目錄下的授權資訊，確保軟體資產的合法性與延續性。

(圖三：在 PE 環境下執行資產盤點工具，取回作業系統授權金鑰)

為何選擇 Windows PE 3.0 (基於 Windows 7)？

相較於基於 XP 的 PE 1.x 或基於 DOS 的方案，選用 PE 3.0 的原因如下：

• 工具支援度： 支援最新版的「系統修復工具」及 BCDEdit (Boot Configuration Data 編輯器)，這對於維護 Vista/Win7/Server 2008 架構的啟動區至關重要。
• 硬體相容性： 相比 DOS，Windows PE 對於現代化硬體 (SATA 控制器、USB 2.0/3.0、Gigabit 網路卡) 提供更完善的原生驅動支援。
• 擴充性： 能夠執行大多數 Win32 應用程式，並支援從 USB 隨身碟快速啟動，符合現代 IT 維護的主流趨勢 (Ghost Solution Suite 2.5 與 Hiren's Boot CD 新版均已轉向 PE 架構)。

專案功能規格需求 (Roadmap)

本專案旨在建立一個符合專業需求的可攜式維護平台，規劃功能如下：

1. 可攜性與模組化： 設計為 USB 隨身碟啟動，結合 PStart (可攜式選單系統)。應用程式與 PE 核心分離，便於隨時更新維護工具。
2. 動態選單整合： 啟動時自動掃描隨身碟配置檔，即時更新「開始功能表」捷徑。
3. 資源最佳化：
   • 將驅動程式與應用程式置於核心 WIM 映像檔之外，以降低開機記憶體佔用。
   • 最低記憶體需求目標為 256MB (建議 512MB+)。
   • 支援虛擬記憶體 (Pagefile) 設定，以應對低記憶體環境。
4. 驅動程式支援： 整合 DriverPacks，涵蓋主流 Mass Storage Controller (大量儲存控制器) 與網路卡驅動，並支援外部驅動程式動態載入 (a-z:\driver)，以適應未來新硬體。
5. 安全性： 整合 PreLogonConfig 進行登入密碼保護，確保工具在公共環境下的使用安全。
6. 多重開機管理： 透過 Grub4Dos 整合 Ultimate Boot CD 等其他維護工具。
7. 部署彈性： 提供外置 WIM (USB 用) 與 內置 WIM (PXE 網路啟動/WinRE 取代用) 兩種版本。
8. 在地化支援： 完整支援繁體中文顯示及輸入法 (倉頡、速成等)。
9. 使用者介面 (Shell)： 採用 BSExplorer 替代標準 Explorer，以提升效能並節省約 100MB 記憶體，並進行介面中文化。
10. 整合維護工具集：
    • 網路功能： Firefox, Opera, 遠端桌面 (RDP), VNC, Putty.
    • 系統部署： Ghost, ImageX, OfflineSysprep.
    • 資料救援： GetDataBack, Partition Find and Mount, TestDisk.
    • 硬體診斷： HDDScan, Everest, Memtest.
    • 系統管理： Registry Editor, ServicPE, Password Renew (管理者密碼重設).
    • 檔案管理： 7-Zip, Free Commander.

(* 部分功能仍在開發測試階段)

Windows PE 3.0 的技術優勢

1. 指令集更新： 新增 BCDBoot, DISM (Deployment Image Servicing and Management), 以及支援 VHD (虛擬硬碟) 掛載的 Diskpart 指令。
2. 映像檔管理優化： 不再需要執行 peimg /prep 指令，保留了更好的服務維護性 (Serviceability)。
3. 原生功能增強： 內建對 PPPoE 連線的支援。

開發環境與所需工具

• Windows 7 繁體中文版 (作為來源與語系基礎)。
• Windows AIK (WAIK) 或 OEM Preinstallation Kit (OPK) - 提供 ImageX, DISM, Oscdimg 等核心工具。
• WinBuilder 及其 Win7PE 腳本專案 (整合 BSExplorer 介面)。
• 虛擬化軟體 (如 VMware Workstation) - 用於 ISO 測試與驗證。
• PXE Server 工具 (如 TFTPD32) - 用於測試網路啟動環境。

Windows PE 架構簡介

Windows PE (Preinstallation Environment) 是微軟開發的輕量級作業系統，其核心設計初衷是用於 Windows 的自動化安裝與部署 (透過 DVD 或 Windows Deployment Services)。

雖然官方版本的 PE 僅提供命令提示字元 (CMD) 介面，但透過社群與開發者的客製化 (如 BartPE, WinBuilder)，可加入圖形化介面 (GUI)、驅動程式與第三方工具，使其轉變為強大的「系統救援光碟」。

技術特性與限制：

1. 執行環境： 主要於記憶體 (RAMDisk) 中運行，關機後變更不會儲存 (Non-persistent)。
2. 軟體相容性： 支援「可攜式」(Portable/Green) 軟體，但不支援標準的 MSI 安裝程序 (除非經過特殊封裝)。
3. 多媒體限制： 預設不支援音訊輸出與硬體 3D 加速。
4. 授權限制： Windows PE 是為了部署與維護而生，並非作為一般用途作業系統。早期版本設有 24 小時重啟限制，新版本則依循微軟授權協議使用。

免責聲明與使用規範 (Disclaimer)

本文所載內容僅供技術交流與學術研究用途，旨在展示 IT 系統部署、自動化維護與故障排除之技術能力。

• 合法授權：文中提及之作業系統映像檔與軟體工具，讀者應自行確保擁有合法之使用授權 (License)，並遵守 Microsoft 及相關軟體廠商之授權協議 (EULA)。
• 維護用途：文中所述之工具（如密碼重設、金鑰讀取等）僅限於使用者擁有合法管理權限之設備維護使用，嚴禁將本文資訊用於任何非法入侵、惡意破解或未經授權之存取行為。
• 責任排除：若因不當使用本文資訊或工具而導致任何法律責任、系統損壞或資料遺失，概與本文作者無關。

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