U盘安装操作系统原理

.iso文件

由于光盘具有只读特性,导致其数据较为安全,故windows早期发布系统都是使用光盘刻录。但现在很少有人使用光盘了,而是使用系统镜像文件模拟光盘,该文件一般为 .iso 文件,也有其他格式。

一个iso文件就是将一张光盘的内容全部打包的文件,包括文件的内容以及文件系统相关内容等等。

简单的说,你可以直接将一个iso文件理解为一张光盘(或者一个需特定硬件才能读取的硬盘)

虚拟光驱

早期电脑上都带有物理光驱,你可以将光盘放进去,通过该光驱电脑就可以读取光盘的内容。

虚拟光盘iso文件也需要一个光驱才能读取,只不过这是一个软件虚拟出来的光驱。windows系统下自带虚拟光驱,故它可以用来读取iso文件的内容

装载功能就是使用虚拟光驱加载虚拟光盘iso文件,这就是在模拟物理光驱装载光盘的过程,所以它叫装载。事实上,其本质就是对该文件进行解压缩操作。

装载完成后,你就可以在资源管理器中看到该虚拟光盘了

此时你就可以自由读取该虚拟光盘中的内容了,完成操作后,你可以像取出真实光盘一样,选择弹出该虚拟光盘

U盘安装系统

1. 烧录镜像

U盘安装系统本质就是在模拟光盘安装系统。比如软通碟、balenaEtcher这类软件本质就是一个虚拟光驱,制作U盘启动盘时,实际上是在:

  1. 格式化U盘,将其格式改为光盘的形式(让系统将U盘识别成光盘)
  2. 烧录iso文件的内容到U盘(即制作一个有系统安装文件的光盘)

这样,你的电脑bios启动时就会将u盘当作一个系统光盘使用,它就能安装操作系统啦

2. U盘启动盘

类似于老毛桃、大白菜这类的,它就是将你的U盘当作一块硬盘,并在里面安装一个pe操作系统,该操作系统带有虚拟光驱,然后读取iso镜像文件并将系统安装到电脑的硬盘上

U盘启动盘

很多时候安装系统需要先制作一个U盘启动盘,例如使用Rufus、UltraISO、Etcher等工具。制作U盘启动盘需要使用一个iso文件,前文说iso文件其实就可以看成是一个光盘,那么U盘启动盘是什么呢?

早期的主机都有一个物理光驱,安装系统时需要将光碟放入光驱中进行系统安装,而现在的机器都没有物理光驱,且光盘也是使用iso文件模拟出来的。U盘启动盘其实就是在模拟一个物理光驱,向里面烧录的iso文件其实就相当于向该光驱中插入了一张光碟。然后设置系统从该U盘启动,引导系统执行光碟(iso)中系统安装的流程。

另外还有一种方式是在U盘中安装一个PE系统,然后在用该PE系统安装系统,虽然都是用U盘安装,但这种做法和使用U盘启动盘是完全两种原理,U盘启动盘是直接模拟物理光驱直接安装系统,而PE更多用于系统的维护备份等等,安装系统只是它的功能之一。

在windows下,其实可以直接将iso文件挂载到文件管理器,然后手动点击执行系统安装文件进行系统安装。

既然U盘启动盘是在模拟物理光驱,那么为什么在制作U盘启动盘的时候还需要指定iso文件呢?物理光驱和光碟不应该是解耦的吗?

光碟其实就可以理解为一个不可修改的硬盘,它里面也有mbr引导分区用于引导安装操作系统,这也就意味着iso文件种应该也存在模拟mbr分区的这部分数据。直观感觉上,应该是先制作一个和iso无关的U盘启动盘,然后需要什么iso文件就直接拷贝进去即可。但这里的关键就是U盘其实也是一个存储介质,按照这种说法来讲,要想从U盘启动,首先U盘自己就得有mbr分区,然后再去装载iso的mbr,这其实是pe系统安装了,而不是U盘启动盘安装。U盘启动盘的做法是直接讲iso文件的mbr作为U盘启动的mbr。所以理解这个问题的关键就是,U盘也是一个磁盘,并非真的光驱。

PE系统

一个临时用的系统,或者可以认为是双系统中的一个,或者是装在U盘中的系统。

总之,意思就是说,它是安装在另一块盘(相较于原本系统安装的C盘来说的,可以是其他硬盘或者U盘)和原来的系统共用一套硬件的系统。

它和双系统是差不多的,只不过电脑安装双系统一般都是安装到两个不同的盘符上,而PE一般安装在U盘上的。它们都是在电脑启动时选择进入哪一个系统,我们知道,系统本质上只是软件,而软件本质上只是文件,所以无论进入哪一个系统,你都能直接访问电脑上的其他硬盘(或U盘),进而找到其他系统文件所在的目录。

有些电脑主系统可能由于存在恶意文件或其他东西,进不去系统或蓝屏等,此时就可以进入PE系统去删除原本系统目录中的恶意文件了。

此时就有个问题,那我其他盘中存放的文件是不是可以直接在PE系统中读取了?确实是这样,所以如果有保密方面的需求,最好将文件加密。

U盘安装PE系统后仍然是可以当作正常的U盘来使用的,就像你在C盘装了系统后,仍然可以在C盘自由存取文件一样

PE系统里面一般会安装很多的工具软件,例如磁盘分区软件、密码破解软件等,比较有名的PE系统例如 微PE 优启通 等,它们内置了各种各样的工具,有些PE系统支持联网。

那我是否可以在一个U盘上安装多个PE系统,取长补短?当然是可以的,使用 ventoy 这个软件就行,安装多个PE后,启动时会让你选择启动哪一个PE

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