Для чего нужен iso образ windows

Образ диска — это виртуальная копия физического диска, которая хранится в виде файла. Если его открыть специальной программой, то в компьютере появится как бы дополнительный диск, с которого можно прочитать все данные. А если его «накатить» на флешку (или в стародавние времена — на компакт-диск), то получится точная копия этого диска на флешке. 

Как устроен образ диска

Когда мы вставляем в компьютер диск или флешку, на самом низком уровне система получает к нему доступ. Она может обратиться к его битам и байтам. 

Не факт, что операционная система сможет дать пользователю доступ к файлам и папкам на этом диске: он может быть зашифрован, файлы могут быть битыми или на диске может применяться неведомые операционке файловые системы. Но прочитать байты система всё равно может. 

Если теперь прочитать все байты по очереди и в таком же порядке их записать в файл, мы получим точный образ диска. Весь мусор, всё шифрование, все битые данные — всё побайтно перенесётся в образ как точный физический слепок. 

Теперь этот файл можно «примонтировать» к операционной системе — этой или какой-нибудь другой. И если операционка умеет работать с содержимым образа, она даст к этому доступ. 

А если этот файл «прожечь» на флешку или другой диск, то все исходные байты окажутся на новом диске в той же последовательности. И если, например, исходный диск был загрузочным, то и новый «прожжённый» диск тоже станет загрузочным. 

Программы для работы с iso-файлами

Самая популярная программа для работы с образами дисков под Windows — это UltraISO. В ней можно делать что угодно:

В форматах и стандартах образов дисков последние 10 лет не происходит ничего нового, поэтому у всех подобных программ старый интерфейс:

Для MacOS и Linux можно использовать аналоги UltraISO — balenaEtcher или UNetbootin. 

У Etcher очень простой интерфейс, но некоторых функций для полноценной работы с iso-файлами у неё нет. Мы уже использовали эту программу, когда делали домашнее видеонаблюдение на Raspberry Pi:

Для полноценной работы с образами в этом случае рекомендуют использовать UNetbootin — он сложнее в установке и настройке, зато умеет почти всё то же самое, что и UltraISO:

Зачем нужен образ диска

Образ диска — это файл, который можно хранить где угодно, поэтому образы часто используются для создания резервных копий.

Если создать образ с загрузочного диска, например с установщиком операционной системы, то потом этот образ можно записать на флешку и получить загрузочную флешку, а не диск. Вставил флешку, загрузился — и через полчаса у тебя новая система на компьютере. 

А ещё образы дисков позволяют передать данные в точности как они хранились на исходном компьютере. Если открыть такой образ и перенести его на свой диск, то он станет полной копией исходного диска, с теми же файлами, папками и параметрами. Это называется клонированием дисков.

Можно ли что-то записать в образ диска

Да, можно, но тогда этот образ нужно будет переупаковать и сохранить заново, к тому же не все программы позволяют это сделать. Чаще всего поступают так:

Образ диска иногда путают с дисковым контейнером, который позволяет подключить специальный файл как отдельный диск и работать с ним как с настоящим жёстким диском. Но внутри у них разные алгоритмы и разные подходы к обработке данных. Про контейнеры поговорим в другой раз.

Здравствуйте, дорогие друзья!
В сегодняшней статье на блоге мы поговорим с вами о том, что такое образ диска и для чего он нужен. Знать, что такое образ диска и уметь пользоваться виртуальными приводами должен, на мой взгляд, любой, у кого дома есть компьютер. Образы дисков могут быть очень полезны не только любителям посмотреть кино и геймерам, но и обычным людям, стремящимся сохранить свои данные.

Что такое образ диска?

Образ диска — это файл определенного формата, который по содержанию и структуре является точным подобием физического носителя, но обычно не повторяет его файловую систему. Чаще всего таким способом копируют CD/DVD-диски, но также это может быть флешка, весь жесткий диск (винчестер) или один из его разделов.

Однако не принципиально важно, чтобы копия была снята именно с устройства. Виртуальный диск может создаваться, к примеру, и просто из программного обеспечения или других файлов, которые вы скачали из интернета или хранили у себя на жестком диске (HDD).

Для чего нужен образ диска?

Образ диска может создаваться и использоваться в таких целях:

• В основном для резервного копирования операционной системы, содержимого жёстких дисков и т.д.
• Создание аналога диска, чтобы пользоваться им при отсутствии настоящего носителя. Это может быть компьютерная игра, установщик ОС, драйвера для устройств и пр.
• Распространение ПО в интернете (например, образ ОС Windows, LiveCD и т.д.). Согласитесь, гораздо удобнее скачать его одним файлом, чем множеством папок и документов.

Образ диска. Самые распространенные
форматы образов.

Теперь несколько слов о самых распространенных форматах. В качестве универсального принят формат ISO (стандарт 9660). И именно он является самым распространенным. Но это абсолютно не значит, что нет других. Дело в том, что программное обеспечение для работы с образами от разных разработчиков сохраняет образы в собственных форматах, среди которых самыми популярными являются следующие:

• BIN – формат приставок PlayStation и SEGA;
• MDF – файл программы Alcohol 120% (может содержать дополнительный файл MDS);
• IMG – образ, созданный в программе MagicISO;
• NRG – стандартный формат приложений пакета Nero;
• CCD – копии музыкальных треков или данных, присутствующих на носителях CD/DVD;
• CUE – информационные данные о дорожках на CD/DVD (метаданные);
• DMG – «яблочный» формат операционных систем MacOS X.

Практически все программы, так сказать, по негласной договоренности разработчиков, кроме собственного формата, умеют работать со всеми остальными. Исключение составляет только формат DMG, который в системах Windows не распознается. Нет, открыть его какой-нибудь программой можно, но какой в этом смысл, если содержимое будет нечитаемым и непригодным к использованию?

Кстати сказать, парадокс еще и в том, что практически все представленные форматы можно распаковать в прямом смысле этого слова при помощи программ-архиваторов (например, WinRAR), которые действительно воспринимают образы, как архивные контейнеры с данными.

Образ диска. Работа с образами дисков.

Для работы с образами могут применяться приложения, перечисленные выше. Что из этого удобнее, сказать достаточно сложно.

Многие пользователи считают, что создавать образ диска с операционной системой Windows или другой системой лучше всего в приложении Alcohol 120%. Другие рекомендуют приложение UltraISO – мощная программа, но, к сожалению, не всегда корректно работающая с «неродными» форматами, отличными от формата ISO. Программа Nero Burning ROM – классика, проверенная годами.

Впрочем, любая программа образ диска может и читать, и создавать. Можно даже самостоятельно установить выходной формат файла, отказавшись от использования того, который предлагается программой при сохранении по умолчанию.

Советовать какое-то определенное приложение для работы не хочется только по той причине, что у каждого пользователя свои предпочтения. К тому же, как говорится, все познается в сравнении. Попробовав пару-тройку программ в действии, можно выбрать для себя предпочитаемую программу.

Что касается меня, то для чтения образов я использую программу UltraISO. Хорошая программа, работаю с ней уже давно и она меня полностью устраивает.

Теперь и вы знаете, что такое образ диска и для чего он нужен.

Кстати, рекомендую почитать вам дополнительно полезные статьи:

Если вам интересен вопрос о том, что такое виртуальный диск, то рекомендую прочитать статью Виртуальный диск: что это такое и для чего он нужен.

Для тех, кто не в курсе, что такое дистрибутив, рекомендую прочитать статью Дистрибутив: что это такое и для чего он нужен?

На этом пока все! Надеюсь, что вы нашли в этой заметке что-то полезное и интересное для себя. Если у вас имеются какие-то мысли или соображения по этому поводу, то, пожалуйста, высказывайте их в своих комментариях. До встречи в следующих заметках! Удачи! 😎

В этой статье я хочу поговорить об ISO-файлах, на которых, как известно, распространяются дистрибутивы операционных систем. Начиная писать статью, я немного сомневался в её актуальности, так как я ассоциировал ISO-образы с оптическими дисками, которые, ввиду ряда причин, уходят в прошлое. У меня было стойкое понимание, что ISO-файлы в основном нужны только для хранения образов оптических дисков, которые содержат установщик операционной системы. Но, как оказалось, всё гораздо сложнее и интереснее, особенно применительно к современному железу.

Если у вас нет много времени читать эту статью или набирать исходный код и команды, вы всегда можете найти на GitHub мой проект с исходным кодом, который можно запустить и поэкспериментировать с ним.

Также у меня была статья на Хабре, где я затрагивал тему загрузочных ISO, но не вдавался в подробности реализации.

Что вы найдёте в этой статье

Не знаю, как для кого, но для меня лучше всего запоминается то, что ты сам попробовал на практике, когда ты сделал немало ошибок, чтобы разобраться с темой. Поэтому мой рассказ о загрузочных ISO-образах будет совмещён с практикой.

Для лучшего понимания материала стоит рассматривать тему на простых воспроизводимых примерах, а потом, разобравшись в основах, разбирать более сложные вопросы. Поэтому я, как и в предыдущей статье, создал минимальный пример, который, с моей точки зрения, достаточно хорошо раскрывает тему загрузочных образов ISO.

После прочтения этой статьи вы сможете создать универсальный загрузочный образ ISO, который можно будет записать на оптический диск, внешний жёсткий диск или флеш-накопитель так, что при загрузке с него будут выполняться минимальные программы Hello, World, никак не зависимые от операционной системы. Эти программы можно считать заглушками для реальных загрузчиков операционных систем. Пример из статьи позволит вам разобраться со структурой загрузочных ISO-образов и улучшит ваше понимание процесса загрузки компьютера (bootstrapping).

Немного теории, которую необходимо знать

Как известно, теория без практики ничего не значит, справедливо и обратное утверждение. Поэтому приведу немного теории, которая позволит лучше понять, что же вы делаете.

Загрузка операционной системы на компьютере x86

При включении питания компьютера процессор сразу начинает выполнять команды. Первые команды, выполняемые процессором, принадлежат предустановленной программе, которая располагается в ROM памяти на материнской плате компьютера. Основное назначение программы – базово проверить компьютер на ошибки, проинициализировать часть устройств для дальнейшей загрузки и передать управление загрузчику, предоставив программный интерфейс для взаимодействия с собой.

Существует два вида программ, располагающихся в ROM — BIOS (Basic Input/Output system) и UEFI (Extensible Firmware Interface). Обычно компьютеры с UEFI позволяют эмулировать BIOS, если выбрать опцию Legacy Mode.

Механизм загрузки BIOS (Legacy)

BIOS не имеет никакого представления о файловых системах, установленных на устройствах, с которых осуществляется загрузка. Он рассматривает устройства как блочные, которые могут возвращать блоки данных (сектора), располагающиеся по определённым LBA (Logical Block Address). Ранее дисковые устройства ещё имели режим адресации CHS (Cylinder, Head, Sector), который был более близок к физической геометрии жёстких дисков, но сейчас он практически не используется.

Если данные удовлетворяют определённому критерию, BIOS загружает их в память, рассматривает их как программу и передаёт ей управление.

Эта программа может работать с устройствами компьютера через специальный интерфейс на основе программных прерываний. Она обычно пишется на ассемблере.

Когда BIOS передаёт управление, то процессор x86 находится в реальном режиме, а это значит, что в программе можно обратиться только к 1МiB оперативной памяти и, если вы хотите использовать всю оперативную память, то необходимо позаботиться о том, чтобы перевести процессор в защищённый режим. Такие загрузчики, как GRUB 2, как раз это и делают.

Механизм загрузки UEFI

UEFI знает о файловой системе FAT. При загрузке с устройства UEFI пытается найти на устройстве раздел с этой файловой системой и исполняемый файл UEFI в ней, после чего запустить его на выполнение.

Программа, находящаяся в исполняемом файле, может взаимодействовать с UEFI при помощи специального программного интерфейса, который использует так называемые сервисы UEFI. Она обычно пишется на языке высокого уровня С или C++.

Когда UEFI передаёт управление программе, то процессор находится в защищённом режиме, и из программы вы уже можете обращаться ко всей оперативной памяти, которая присутствует на компьютере.

Загрузка с жёсткого диска или флеш-накопителя

Загрузка с жёсткого диска или флеш-накопителя в большинстве случаев подразумевает, что они размечены на разделы, а на одном или нескольких разделах находятся загрузчики и операционные системы, которые необходимо загрузить. Мне известно о двух видах разметки: MBR (Master Boot Record) и GPT (GUID Partition Table).

MBR – более ранний способ разметки, подразумевающий разметку диска на 4 первичных раздела. Существует способ увеличить общее количество разделов за счёт создания так называемых расширенных разделов, но загрузка с таких разделов усложняется.

GPT – современный способ разметки, подразумевающий разметку диска на большое количество разделов и поддержку дисков размером более 2TiB.

На просторах Интернета существует очень распространённое заблуждение, которое заключается в том, что на компьютерах с BIOS используется ТОЛЬКО MBR-разметка, а с UEFI TOЛЬКО GPT-разметка. Это неверно.

BIOS не имеет понятия как о GPT, так и о MBR, он только знает о том, что нужно загрузить и выполнить программу, находящуюся в нулевом секторе, если этот диск является загрузочным и последние два байта в секторе равны 55AAh. Но если в результате будет передано управление загрузчику, который «понимает» GPT, то последний сможет загрузить операционную систему с раздела GPT. Разумеется, сама операционная система должна поддерживать GPT-разметку. Но даже если она не поддерживает GPT, в нулевом секторе можно разместить таблицу разделов MBR, которая будет указывать на подмножество разделов GPT (максимум 4 шт., которые находятся в пределах первых 2ТiB размеченного диска), и они будут видны этой операционной системе.

Чтобы компьютер загрузил ОС средствами UEFI, необходимо наличие системного раздела EFI на диске (EFI System Partition (ESP)), с которого осуществляется загрузка. Неважно, какая разметка используется (MBR или GPT), важно наличие самого раздела, а также наличие приложения UEFI с прописанным именем в системных переменных UEFI или имеющего стандартное имя bootx64.efi и располагающегося в директории EFIboot в разделе ESP.

Таким образом, различие BIOS и UEFI-загрузки заключается в том, как загрузится и выполнится самая первая программа (приложение) после них. В BIOS загружается и выполняется программа, которая находится в нулевом секторе диска, в UEFI выполняется программа, которая находится на системном UEFI разделе диска.

Файловая система оптических дисков

Для хранения файлов на оптических дисках очень часто используется файловая система ISO 9660. Она имеет несколько уровней (Level 1, Level 2, Level 3) и расширений (Rock Ridge, Joliet). Также часто используется файловая система UDF, но для нашей задачи эти знания не понадобятся, так как фактически мы будем работать с секторами диска. В статье я не буду подробно рассматривать файловые системы для оптических дисков. Загрузчик, который будет загружен BIOS или UEFI для выполнения дальнейшей загрузки, должен «понимать» файловую систему оптических дисков, а я для краткости это не рассматриваю.

Загрузка с оптического диска

Для того, чтобы компьютер смог загружаться с оптического диска, BIOS или UEFI должны поддерживать стандарт El Torito, придуманный специально для этого. И тут, как и при загрузке с жёсткого диска, для BIOS важен сектор, в котором находится программа начальной загрузки, а для UEFI важен системный UEFI-раздел на диске c программой UEFI.

Скажу честно, я до последнего думал, что UEFI запускает файл bootx64.efi, который находится в файловой системе ISO 9660 на оптическом диске, однако это не так, так как UEFI понимает загрузку только с ESP, поэтому ему нужно предоставить образ ESP с файлом bootx64.efi, а в специальной структуре Booting Catalog указать расположение образа.

Гибридный ISO-образ

В настоящее время большинство дистрибутивов Linux распространяются в виде так называемых гибридных ISO-образов.

Суть гибридных ISO-образов в следующем: один и тот же образ можно посекторно записать на оптический диск или на флеш-накопитель/внешний жёсткий диск. Загрузка будет выполнена с любого из устройств, если его выбрать в качестве загрузочного. Это очень удобно для конечного пользователя. Он просто берёт образ и записывает его на оптический диск или флеш-накопитель, не выполняя никаких преобразований.

Как же это происходит? Дело в том, что первые 16 секторов в файловой системе ISO 9660, каждый из которых размером 2048 байт, используются для системных нужд, поэтому там можно разместить MBR и/или GPT. Они игнорируются BIOS/UEFI при загрузке с оптического диска, но при загрузке с флеш-накопителя они используются.

Запись о разделе в MBR или GPT будет указывать на файл с образом ESP, а в случае MBR для BIOS будет содержаться код начальной загрузки, который уже будет каким-то образом читать код из секторов и выполнять его, продолжая тем самым дальнейшую загрузку.

При всём своём удобстве этот подход не стандартизован и, например, Windows или какие-то программы по разметке диска могут считать такую информацию в MBR или GPT неверной.

Структура загрузочного ISO-образа

Любой ISO-образ должен содержать список дескрипторов томов. Каждый дескриптор занимает целый сектор (2048) байта. Дескрипторы томов размещаются начиная с 16-го сектора, если нумерация секторов осуществляется с 0.

Дескриптор тома с загрузочными записями El Torito располагается в 17-м секторе.
Структура загрузочного ISO-образа для современных компьютеров х86 представлена на рисунке.

Для загрузки с оптического диска нас интересует Boot Record Volume Descriptor. С описанием Primary Volume Descriptor и Volume Descriptor Set Terminator вы можете ознакомиться в спецификации файловой системы ISO 9660 (ECMA-119)

▍ Boot Record Volume Descriptor

Назначение Boot Record Volume Descriptor — указать, где находится Booting Catalog, который содержит информацию для BIOS или UEFI о том, что именно и каким способом можно загрузить с оптического диска.

▍ Booting Catalog

Booting Catalog – это массив записей размером 32 байта каждая. Количество записей не ограничено. Всего в спецификации определены 5 типов записей: Validation Entry, Default Entry, Section Header, Section Entry, Section Entry Extension. Последнюю описывать не буду, так как я не встречал её применение.

Validation Entry

Назначение Validation Entry — это подтверждение того, что образ ISO (оптический диск) действительно является загрузочным.

Default Entry

Назначение Default Entry — указать, что будет загружено по умолчанию. Обычно это сектора для загрузки при помощи BIOS.

Section Header

Назначение Section Header — сгруппировать возможные виды загрузки, однако обычно на практике существует ещё только один вид загрузки через UEFI.

Section Entry

Назначение Section Entry — указать, что может быть загружено и откуда. Обычно это сектора образа ESP для загрузки при помощи UEFI.

Практическая часть

Создание образа

Изначально я хотел описать в статье, как создать образ с нуля без использования сторонних программ, но потом мне показалось, что это раздует статью, её будет сложно читать, и вы потратите много времени на изучение. Поэтому использовал уже готовые решения, которые используются в Linux: Xorriso для создания образов, а для того, чтобы увидеть наглядно структуры загрузочного ISO, xxd для просмотра содержимого образа в шестандцатиричном формате

Вы всегда можете попробовать создать загрузочный ISO-файл сами, написав небольшие программы на C, Java или другом языке программирования, но в статье я на этом останавливаться не буду.

Минимальные программы-заглушки загрузчиков для BIOS и UEFI

Загрузчик для BIOS — это один или несколько секторов на диске, содержащих инструкции, которые используют сервисы (программные прерывания) BIOS и осуществляют дальнейшую инициализацию компьютера, загружают и запускают на выполнение ядро операционной системы.

Загрузчик для UEFI — это исполняемый файл, располагающийся в ESP-разделе и содержащий инструкции, которые используют сервисы UEFI, чтобы осуществлять дальнейшую инициализацию компьютера, загружать и запускать на выполнение ядро операционной системы.

Для упрощения понимания наши загрузчики не будут ничего делать кроме вывода тривиальных фраз типа «Hello, world!» на экран. Можно сказать, что это заглушки, которые могут быть использованы для написания полноценных загрузчиков в дальнейшем.

Код программы-заглушки загрузчика BIOS

Загрузчик для BIOS – это один или несколько секторов на диске. Инструкции, содержащиеся в них, процессор выполняет в реальном режиме, где доступно только 1MiB оперативной памяти.
Обычно исходный код загрузчика при помощи ассемблера превращается в бинарный файл, содержимое которого потом посекторно записывается на диск.

Для меня проще всего получить такой код, используя ассемблер fasm.

		use16
		org 0x7c00
		
		cli
		jmp 0:start
		times 8-($-$$) nop		; Pad to file offset 8

; iso_boot_info structure is filled by xorriso when we generate ISO file.
iso_boot_info:
bi_pvd:	dd 16				; LBA of primary volume descriptor
bi_file:	dd 0				; LBA of boot file
bi_length:	dd 0xdeadbeef			; Length of boot file
bi_csum:	dd 0xdeadbeef			; Checksum of boot file
bi_reserved:	times 10 dd 0xdeadbeef	; Reserved
iso_boot_info_end:

signature:	dd 0x7078c0fb			; used by ISOLINUX hybrid MBR

start:
		xor ax, ax
		push ax
		pop es
		push ax
		pop ds
		sti

		mov ax, 0x03
		int 0x10

		mov si, hello_message

		mov ah, 0xe
print_loop:
		lodsb
		or al, al
		jz done
		int 0x10
  		jmp print_loop

done:
		jmp $
hello_message:
		db "Hello world BIOS", 0x0a, 0

		times 510 - ($ - $$) db 0
		dw 0xaa55

Код у нас получается достаточно простой, но существуют моменты, на которые необходимо обратить внимание.

1. Так как процессор будет выполнять код в реальном режиме, нам нужно использовать директиву use16.
2. Наш код будет загружаться в BIOS по адресу 0x7c00. Чтобы ассемблер закрепил корректные адреса за метками, используется директива org.
3. Чтобы аппаратные прерывания не помешали начальной инициализации регистров, используется команда процессора cli.
4. Очень важно проинициализировать регистры. Во многих статьях по созданию загрузочных секторов забывают этот факт. В результате вроде всё гладко работает в qemu или VirtualBox, однако в VMWare или на реальном железе код отказывается работать. Я потратил достаточно много времени, пока это не понял.
5. Так как часть полученного кода будет модифицироваться Xorriso, который записывает нужные данные, то нам необходимо выполнить команду jmp, а дальше в коде зарезервировать место под эти данные.
6. Я не создавал свою MBR для ISO-образа, а использовал ту, которую предоставляет загрузчик ISOLINUX, поэтому необходимо прописать значение signature, ожидаемое загрузчиком из MBR, иначе наша заглушка загрузчика для BIOS не будет выполнена.
7. Значение 55AA и заполнение нулями в конце программы необязательно, но я хотел получить полноценный загрузочный сектор, который можно было бы записать в нулевой сектор жёсткого диска или флеш-накопителя, и он тоже бы выполнялся.

Код программы-заглушки загрузчика UEFI

Загрузчик для UEFI – это уже исполняемый файл, который помимо программного кода и данных содержит дополнительную информацию о том, как размещать их в оперативной памяти. Файлы .efi по формату практически совпадают с исполняемыми файлами Windows. Разумеется, в них нет вызовов функций операционной системы. Обычно исходный код пишется на языке C или С++. Мы для простоты будем использовать C.

При сборке в операционной системе Linux нам понадобится кросс-компилятор.

Необходимости комментировать что-то в программе нет ввиду её простоты, однако я добавлю, что для компиляции программы у вас должен быть установлен пакет gnu-efi, а вечный цикл (while (1)) я сделал для наглядности, чтобы сообщение не исчезало при завершении работы программы, и EFI_SUCCESS она никогда не вернёт.

#include <efi.h>
#include <efilib.h>

EFI_STATUS EfiMain (EFI_HANDLE ImageHandle, EFI_SYSTEM_TABLE  *SystemTable ) {

    SystemTable->ConOut->OutputString(SystemTable->ConOut, L"UEFI Hello World!n");
    while(1);
    return EFI_SUCCESS;
}

Алгоритм создания загрузочного диска вручную

Я собирал образ загрузочного диска на Ubuntu 22.10.

Для начала необходимо поставить следующие пакеты, если они не установлены.

1. Создаём необходимые директории.

$ cd ~
$ mkdir -p boot-hello-world
$ cd boot-hello-world
$ mkdir -p build
$ mkdir -p out

2. Создаём файлы bioshello.asm и efihello.c с исходным кодом наших программ-заглушек загрузчиков.

3. Компилируем заглушку для загрузчика BIOS.

$ fasm bioshello.asm build/bootsec.bin

4. Компилируем заглушку для загрузчика UEFI.

$ x86_64-w64-mingw32-gcc -shared -I/usr/include/efi -nostdlib -mno-red-zone -fno-stack-protector -Wall -e EfiMain efihello.c -o build/bootx64.efi.dll
$ objcopy --target=efi-app-x86_64 build/bootx64.efi.dll build/bootx64.efi

5. Создаём образ ESP, создаём в нём директории, копируем в него файл bootx64.efi.

$ dd if=/dev/zero of=build/uefi.img bs=512 count=2880
$ mkfs.msdos -F 12 -n 'EFIBOOTISO' build/uefi.img
$ mmd -i build/uefi.img ::EFI
$ mmd -i build/uefi.img ::EFI/BOOT
$ mcopy -i build/uefi.img build/bootx64.efi ::EFI/BOOT/bootx64.efi

6. Создаём структуру из файлов и директорий, которые будут размещены в образе ISO.

$ mkdir -p build/iso-image/boot
$ mkdir -p build/iso-image/EFI/boot
$ cp build/bootx64.efi build/iso-image/EFI/boot/
$ cp build/bootsec.bin build/iso-image/boot/
$ cp build/uefi.img build/iso-image/boot/

7. Создаём гибридный загрузочный образ ISO.

$ xorriso  -as mkisofs -V "HYBRID" -o out/bootdisk.iso -isohybrid-mbr /usr/lib/ISOLINUX/isohdpfx.bin -c boot/boot.cat -b boot/bootsec.bin -no-emul-boot -boot-info-table 
-boot-load-size 4 -eltorito-alt-boot -e boot/uefi.img -no-emul-boot -isohybrid-gpt-basdat build/iso-image --sort-weight 0 /boot --sort-weight 1 /

8. Экспериментируем и проверяем работу образа в различных эмуляторах, например qemu, виртуальных машинах (VMWare, Virtual Box), записываем образ на оптический диск и флеш-накопитель (при помощи программ Win32DiskImager, balenaEtcher).

Например, чтобы запустить в qemu-эмуляторе загрузочный ISO с использованием BIOS, если бы он был записан на оптический диск:

$ qemu-system-x86_64 -boot d -cdrom out/bootdisk -nographic -net none -monitor telnet::45454,server,nowait -serial mon:stdio

Чтобы запустить в qemu-эмуляторе загрузочный ISO с использованием UEFI, если бы он был записан на флеш-накопитель:

$ qemu-system-x86_64 -bios /usr/share/ovmf/OVMF.fd -boot d -hda $(BOOT_ISO) -nographic -net none -monitor telnet::45454,server,nowait -serial mon:stdio

Чтобы выйти из эмулятора, нужно нажать клавиши Ctrt + A, а потом X.

Я думаю, о том, как запустить эмуляцию запуска загрузочного диска с использованием BIOS с флеш-накопителя и с использованием UEFI с оптического диска вы догадаетесь сами.

Ещё один способ создания загрузочного флеш-накопителя в Windows

Внимательный читатель мог заметить, что зачем-то в ISO-образ помимо образа ESP помещается и файл bootx64.efi. Напрашивается вопрос, зачем это делается, если UEFI нужен именно образ ESP в ISO-образе? Ответ заключается в том, что, разместив файл в образе ISO, можно создать загрузочный флеш-накопитель путём простого копирования всех файлов из ISO-образа.

Единственное, что нужно это разметить и отформатировать флеш-накопитель, используя команду diskpart. Обращаю внимание, что хотя способ и простой, вы обязательно должны понимать, что вы делаете и выполнять эту процедуру очень внимательно, так как вы можете уничтожить содержимое вашего жёсткого диска, если неправильно выберете диск, на котором будете осуществлять разметку и форматирование.

1. Запускаем программу diskpart.
2. Выводим на экран список доступных дисков командой list disk.
3. Выбираем среди них флеш-накопитель, который мы будем размечать и форматировать командой select disk.
4. Выполняем очистку выбранного диска командой clean.
5. Создаём первичный раздел командой create partition primary.
6. Форматируем раздел командой format fs=fat32 quick.
7. Выходим из diskpart командой exit.
8. Копируем файлы из ISO-образа на флеш-накопитель простым копированием файлов

В нашем случае нам достаточно скопировать только директорию EFI, так как остальные файлы использоваться не будут, но для простоты скопируйте все файлы из ISO-образа.

Изучение структуры созданного загрузочного ISO-образа

Созданный образ у нас находится в директории out и имеет имя bootdisk.iso.

1. Выведем номер сектора, где располагается Booting Catalog:

$ xxd -l 4 -s $(expr 17 * 2048 + 71) out/bootdisk.iso 

Здесь 4 — это количество байт, которые выводим, 17 — номер сектора с Boot Record Volume Descriptor, 2048 — размер сектора, 71 — смещение внутри сектора, где располагается LBA Booting Catalog.

Номер сектора занимает 4 байта, поэтому нужно знать, какой порядок байтов используется Big Endian или Little Endian. Я не нашёл в спецификации El Torito, какой порядок используется, но, судя по всему, это Little Endian, поэтому байты нужно читать справа налево, получая 0x00000021.

2. Выведем первые четыре записи Booting Catalog:

$ xxd -l $(expr 32 * 4) -s $(expr $(echo $((0x21))) * 2048) out/bootdisk.iso

Здесь 32 — это размер записи в Booting Catalog, 4 — количество записей, $(expr $(echo $((0x21))) — десятичное представление 0x21, 2048 — размер сектора.

3. Выведем LBA-адрес сектора, который будет загружен при загрузке средствами BIOS:

$ xxd -l 4 -s $(expr $(echo $((0x21))) * 2048 + 32 + 8) out/bootdisk.iso

Здесь 4 — количество байт, которые выводим, 32 — размер записи в Booting Catalog (мы берём данные из Default Entry, поэтому пропускаем 32 байта), 8 — смещение внутри Default Entry, где располагается LBA загрузчика для BIOS, 2048 — размер сектора.

4. Выведем первые 512 байт этого сектора (это наша программа, которую мы написали на ассемблере и откомпилировали).

$ xxd -l 512 -s $(expr $(echo $((0x22))) * 2048) out/bootdisk.iso

5. Выведем LBA сектора, где располагается образ раздела ESP, необходимый для загрузки средствами UEFI.

$ xxd -l 4 -s $(expr $(echo $((0x21))) * 2048 + 32 * 3 + 8) out/bootdisk.iso

6. Выведем первые 512 байт образа ESP.

$ xxd -l 512 -s $(expr $(echo $((0x23))) * 2048) out/bootdisk.iso

LBA адресов теоретически могут быть у вас быть другие. Я привёл те, которые были у меня.

Вы можете получить LBA адресов, по которым располагается откомпилированная программа на ассемблере, используя структуры MBR и GPT, находящиеся в первых секторах, изучив документацию по MBR и GPT. Здесь я приводить не буду, оставляю на самостоятельное изучение. Скажу только, что они будут отличаться, так как используются в этом случае сектора по 512 байт, а не по 2048.

Создание среды для сборки

Для создания воспроизводимого окружения для сборки очень удобно использовать Docker. Он позволяет создавать изолированные окружения с необходимыми зависимостями. Мы тоже будем использовать его, ниже я привожу Dockerfile.

FROM ubuntu:22.10
RUN apt update && apt install --yes make gcc-mingw-w64 fasm gnu-efi binutils
RUN apt install --yes mtools dosfstools xorriso isolinux xxd
RUN apt install --yes qemu-system-x86 ovmf 
WORKDIR /app/

Вы можете собрать образ Docker со всеми необходимыми для сборки зависимостями, используя команду.

$ docker build -t boot-hello-world:latest . 

Для запуска контейнера в интерактивном режиме в PowerShell в директории, где у вас содержатся файлы bioshello.asm и efihello.c нужно ввести команду.

$docker run --name isobuilder -v ${pwd}:/app --rm -it boot-hello-world bash

Автоматизация сборки ISO-образа

Для автоматизации сборки из исходников существует множество различных утилит, но для простоты мы будем использовать make.

Основное отличие утилиты make от обычных shell-скриптов заключается в том, что она:

• отслеживает зависимости в исходных файлах;
• пересобирает только при наличии изменений.

Ниже привожу файл Makefile, который автоматизирует сборку и позволяет запускать этот образ в эмуляторе qemu в различных режимах.

CC = x86_64-w64-mingw32-gcc 
CFLAGS = -shared -I/usr/include/efi -nostdlib -mno-red-zone -fno-stack-protector -Wall -e EfiMain

BUILDDIR = build
OUT = out
ISO_DIR = $(BUILDDIR)/iso-image
EFI_BOOT_DIR = $(ISO_DIR)/EFI/boot

EFI_APP = bootx64.efi
BIOS_APP = bootsec.bin
ESP_IMAGE = uefi.img
BOOT_ISO = $(OUT)/bootdisk.iso

HYBRID_MBR = /usr/lib/ISOLINUX/isohdpfx.bin
TARGETS = $(BOOT_ISO)

all: $(TARGETS)  	

$(BUILDDIR):
	mkdir -p $(BUILDDIR)
	mkdir -p $(OUT)

$(BUILDDIR)/$(BIOS_APP): bioshello.asm | $(BUILDDIR)
	@echo "[BUILDING BIOS APP]"
	fasm $< $@

$(BUILDDIR)/$(EFI_APP): efihello.c | $(BUILDDIR)
	@echo "[BUILDING EFI APP]"
	$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@.dll
	objcopy --target=efi-app-x86_64 $@.dll $@

$(BUILDDIR)/$(ESP_IMAGE): $(BUILDDIR)/$(EFI_APP) | $(BUILDDIR)
	@echo "[BUILDING ESP IMAGE]"
	dd if=/dev/zero of=${BUILDDIR}/${ESP_IMAGE} bs=512 count=2880
	mkfs.msdos -F 12 -n 'EFIBOOTISO' ${BUILDDIR}/${ESP_IMAGE}
	mmd -i ${BUILDDIR}/${ESP_IMAGE} ::EFI
	mmd -i ${BUILDDIR}/${ESP_IMAGE} ::EFI/BOOT
	mcopy -i ${BUILDDIR}/${ESP_IMAGE} ${BUILDDIR}/${EFI_APP} ::EFI/BOOT/bootx64.efi

$(ISO_DIR): $(BUILDDIR)/$(BIOS_APP) $(BUILDDIR)/$(ESP_IMAGE)
	@echo "[CREATING ISO DIRECTORY WITH FILES]"
	mkdir -p ${ISO_DIR}/boot
	mkdir -p ${EFI_BOOT_DIR}
	cp ${BUILDDIR}/${EFI_APP} ${EFI_BOOT_DIR}/
	cp ${BUILDDIR}/${BIOS_APP} ${ISO_DIR}/boot/
	cp ${BUILDDIR}/${ESP_IMAGE} ${ISO_DIR}/boot/   

$(BOOT_ISO): $(ISO_DIR)
	@echo "[BUILDING HYBRYD ISO FILE]"
	xorriso  -as mkisofs -V "HybridBootISOSample" -o $@ -isohybrid-mbr $(HYBRID_MBR) -c boot/boot.cat -b boot/$(BIOS_APP) -no-emul-boot -boot-info-table 
	-boot-load-size 4 -eltorito-alt-boot -e boot/$(ESP_IMAGE) -no-emul-boot -isohybrid-gpt-basdat $(ISO_DIR) --sort-weight 0 /boot --sort-weight 1 /
	@echo "The Hybrid ISO file [$@] was created. You can burn it to CD/DVD or to the flash disk and test"

clean:
	@echo "[PERFORMING CLEAN]"
	rm -rf $(BUILDDIR)
	rm -rf $(OUT)

qemu-bios-cdrom: $(BOOT_ISO)
	@echo "[STARTING QEMU WITH BIOS FIRMWARE FROM CDROM]"
	qemu-system-x86_64 -boot d -cdrom $(BOOT_ISO) -nographic -net none -monitor telnet::45454,server,nowait -serial mon:stdio

qemu-efi-cdrom: $(BOOT_ISO)
	@echo "[STARTING QEMU WITH UEFI FIRMWARE FROM CDROM]"
	qemu-system-x86_64 -bios /usr/share/ovmf/OVMF.fd -boot d -cdrom $(BOOT_ISO) -nographic -net none -monitor telnet::45454,server,nowait -serial mon:stdio

qemu-bios-flash-disk: $(BOOT_ISO) 
	@echo "[STARTING QEMU WITH BIOS FIRMWARE FROM FLASH DISK]"
	qemu-system-x86_64 -boot d -hda $(BOOT_ISO) -nographic -net none -monitor telnet::45454,server,nowait -serial mon:stdio
 
qemu-efi-flash-disk: $(BOOT_ISO)
	@echo "[STARTING QEMU WITH UEFI FIRMWARE FROM FLASH DISK]"
	qemu-system-x86_64 -bios /usr/share/ovmf/OVMF.fd -boot d -hda $(BOOT_ISO) -nographic -net none -monitor telnet::45454,server,nowait -serial mon:stdio 

Данный Makefile позволяет собрать ISO-образ (make clean all), а также запустить его в эмуляторе с BIOS, UEFI, с флеш-накопителя и cdrom, что понятно из названий.

Полезные ссылки

1. Спецификация ISO 9660 (ECMA 119).
2. Cпецификация El Torito.
3. Спецификация UEFI.
4. Docker Desktop.
5. SD Card Memory Formatter — программа для форматирования (форматирует USB-накопители тоже). Иногда помогает, когда программы записи образов отказываются записывать образ.
6. balenaEtcher — программа для записи образов на флеш-накопитель.
7. Win32 Disk Imager — программа для записи образов на флеш-накопитель. Иногда записывает, когда и balenaEtcher отказывается.
8. wiki.osdev.org — сайт с информацией по разработке ОС, где среди прочего есть информация по загрузке ОС.
9. wiki.archlinux.org — сайт с исчерпывающей информацией по операционным системам, но лучше искать информацию на нём с помощью Google.

Заключение

В статье создан минимальный гибридный ISO-образ, который позволяет понять основы загрузки на компьютерах (BIOS и UEFI c жёсткого диска, флеш-накопителя, оптического диска). Многие вопросы не были рассмотрены с целью упрощения, так как статья имеет познавательный, а не энциклопедический характер и не рассчитана на тех, кто имеет значительный опыт по этой теме.

Минимальный гибридный образ не содержит никаких операционных систем, он содержит только заглушки для загрузчиков, которые позволяют понять механизмы загрузки и структуру самого гибридного образа.

Я не рассматривал загрузочные образы операционной системы Windows и реализацию загрузки с оптических дисков в Windows, но, получив знания из статьи, вам будет гораздо проще понять, так как там тоже используется El Torito.

Надеюсь, я раскрыл тему создания загрузочных ISO-образов хотя бы на базовом уровне и не сильно утомил детализацией, а вы не будете так пугаться темы загрузочных образов, как пугался я. Вы гораздо лучше будете понимать, почему у вас не грузится операционная система с ISO-образа дистрибутива, и что вы сделали не так.

Играй в нашу новую игру прямо в Telegram!

Достаточно часто многие пользователи современных компьютеров сталкиваются с понятием образа системы. Однако некоторые из них не имеют совершенно четкого понятия о том, что это такое и для чего нужно. Попробуем рассмотреть, что такое образ системы Windows 10, и уточним некоторые важные вопросы, касающиеся его создания или дальнейшего использования. Но начать стоит с описания некоторых типичных заблуждений, которые бытуют среди обычных пользователей.

Понятие образа системы Windows 10: типичные заблуждения рядовых пользователей

Итак, самая главная беда начинающих юзеров состоит в том, что практически все они представляют себе образ системы исключительно в виде файла, чаще всего имеющего расширение ISO, совершенно забывая о некоторых других важных аспектах, относящихся, например, к содержимому самого файла, который в некотором смысле можно назвать неким контейнером по типу тех же упакованных архивов.

Да, действительно, с одной стороны образ системы Windows 10 и есть тот самый файл, предназначенный для сохранения его на жестком диске и последующей записи на съемный носитель, который может быть использован для установки операционной системы на любое компьютерное устройство. Но многие забывают о том, что в некотором смысле образ уже инсталлированной работоспособной системы, созданный ее же собственными средствами или при помощи сторонних программ, можно описать и как слепок или снимок состояния на определенный момент времени. Из такой резервной копии восстановить функциональность ОС, если она была повреждена, можно достаточно быстро, причем даже не прибегая к полной ее переустановке. При этом если изначально создается полная резервная копия, содержащая информацию и о пользовательских файлах, и об установленных программах, после восстановления все это останется в нетронутом виде. Таким образом, далее будем рассматривать действия с образами, исходя именно из таких соображений.

Создание образа системы Windows 10 для установки

Итак, начнем с самого простого и посмотрим на создание установочного дистрибутива, который может быть использован для первичной установки системы на компьютер или для запуска среды восстановления системы в случае ее повреждения. Самым простым методом, позволяющим быстро создать образ системы Windows 10 для инсталляции на ПК или ноутбук, является использование специальной утилиты, разработанной компанией Microsoft, скачать которую можно прямо на официальном сайте корпорации. Речь идет о программе МСТ. Удобство ее использования состоит в том, что пользователю с образом как таковым дело иметь не придется. Достаточно запустить приложение на компьютере и выбрать создание загрузочного дистрибутива.

На выбор предлагается два варианта: либо сразу создать загрузочный носитель, либо сохранить файл ISO на жестком диске. Если вам нужна загрузочная флешка, можно сразу выбрать именно этот пункт. В процессе подготовки файлы установщика будут загружены из интернета и записаны на выбранный носитель. Во втором случае, как уже понятно, на жестком диске будет сохранен именно файл ISO, из которого впоследствии можно будет развернуть образ системы Windows 10 на флешку или оптический диск.

Дополнительные сведения о развертывании образа

Если исходить из того, что пользователь сначала сохраняет файл для последующего развертывания, следует четко понимать, что для создания загрузочного носителя недостаточно просто скопировать его на выбранный съемный носитель, поскольку это не даст ровным счетом ничего. Дело в том, что при развертывании образа системы Windows 10 путем переноса его содержимого на съемное устройство происходит извлечение файлов из основного контейнера по типу того, как это делается при разархивировании (неудивительно, что файлы образов любого формата можно запросто открыть при помощи имеющегося в системе архиватора вроде WinRAR, WinZIP, 7-Zip и т. д.). Для упрощения записи можно использовать стандартный инструментарий Windows, однако более простой методикой можно назвать применение специализированных программ наподобие Rufus, WinSetupFromUSB, WinNTSetup, UltraISO и т. д.

Правда, если первые три приложения и им подобные создают загрузочные носители автоматически, то в программах для работы с образами создание устройства с самозагрузкой придется выбирать вручную.

Какова роль точек восстановления?

Но это все касалось исключительно тех ситуаций, когда пользователю необходимо создать именно установочный диск. Теперь посмотрим, как сделать образ системы Windows 10, имея в виду создание резервной копии для быстрого восстановления ОС в случае нарушения ее работоспособности. Тут тоже можно выделить несколько основных методов, однако самым простым является быстрое создание точки восстановления, которая будет сохранена в специальном разделе, зарезервированном системой на жестком диске.

Для выполнения таких операций необходимо воспользоваться свойствами компьютера, перейти к разделу защиты системы, а затем на соответствующей вкладке, которая будет открыта по умолчанию, выбрать нужный раздел, нажать кнопку создания точки восстановления, ввести произвольное название и подтвердить старт процесса.

Созданная точка восстановления может быть использована для быстрого отката, например, когда работа компьютера была завершена некорректно, а восстановление запустится автоматически или при ручном выборе снимка из раздела восстановления, если это необходимо.

Создание образа встроенными инструментами системы

Также иногда имеет смысл создать резервную копию системы со всеми установленными в ней программами. Само собой разумеется, места такой снимок займет гораздо больше, нежели в предыдущем случае, зато можно быть твердо уверенным в том, что при восстановлении из такой копии все присутствующие приложения останутся полностью работоспособными, не говоря уже и о сохранности всех пользовательских файлов и настроек. В этом случае создать образ восстановления системы Windows 10 можно через стандартную «Панель управления», перейдя в раздел восстановления и кликнув по гиперссылке истории файлов.

После того как будет выдано окно с сообщением о том, что диск не найден (это нормально), необходимо кликнуть на ссылке резервной копии, после чего активировать непосредственно создание образа. Далее система выполнит анализ всех дисков, предлагая для сохранения образа виртуальный раздел, оптические носители или сетевую папку. Неудобство состоит в том, что в виртуальном разделе может быть недостаточно места, поскольку его может потребоваться даже больше, чем в данный момент занято в системном разделе. С DVD-дисками и так, думается, все понятно (представляете себе, сколько болванок потребуется для копирования всего содержимого системного раздела?). А при сохранении образа в сетевом каталоге на другом терминале, если он будет выключен, получить доступ к такой копии при необходимости не выйдет. Выходом, как рекомендует и сама система, станет присоединение внешнего винчестера с достаточным объемом свободного дискового пространства. Попутно можно создать диск восстановления, на котором будут содержаться исключительно файлы операционной системы, предназначенные для запуска инструментария быстрого устранения всевозможных неполадок.

Использование инструментария DISM

По большому счету, выше были описаны только самые простые и примитивные методы создания резервных копий, однако профессионалы часто предпочитают использовать более продвинутые методы. Одним из таких можно назвать применение командной строки с инструментарием DISM. В консоли, которая должна стартовать исключительно с правами администратора, сначала следует вызвать инструмент DISKPART, после ввода команды list volume определиться с литерой выбираемого раздела, запомнить его и произвести выход (exit).

После этого в том же окне прописывается строка, представленная на изображении выше (в примере, для сохранения указан виртуальный диск «D»). В отличие от стандартного образа, по завершении создания копии будет сохранен файл в формате WIM, который далее и можно будет использовать для восстановления работоспособности и самой системы, и всех установленный в ней приложений.

Сторонние программы для быстрого создания образов

Аналогичные процедуры можно выполнить при помощи множества сторонних приложений. В частности, неплохими инструментами можно назвать некоторые программные продукты от Acronis и AOMEI. Принципы их действия от стандартных инструментов Windows особо не отличаются, однако их использование выглядит более простым, да и возможностей в таких утилитах несколько больше.

Так, например, утилита Partition Assistant от AOMEI позволяет копировать отдельные диски или разделы и превращать их в загрузочные. Кстати сказать, функция Windows To Go, позволяющая быстро переносить рабочую ОС на съемные накопители, работает тут намного эффективнее, нежели одноименный инструмент в самой Windows 10.

Восстановление системы

Что же касается восстановления ОС из созданной копии, в рабочей системе можно воспользоваться соответствующим разделом в «Панели управления», но это касается только точек отката. Для получения доступа к выбору резервной копии всей системы в целом лучше обратиться к особым вариантам загрузки, используя для этого пункт восстановления в меню параметров. Также можно просто выполнить перезагрузку с зажатой клавишей Shift или произвести старт со съемного носителя с дистрибутивом, выбрав соответственно восстановление, диагностику и устранение неполадок.

В последнем меню и будет представлен пункт выбора копии, которая при подключенном съемном носителе обычно будет определена автоматически. Если с этим возникнет проблема, указать местоположение файла WIM можно вручную.

Нюансы использования копий на некоторых ноутбуках

На многих моделях современных лэптопов производители уже изначально «вшивают» в программную среду дополнительные утилиты для быстрого восстановления, обычно называемые Recovery.

Чаще всего с их помощью пользователи почему-то производят только сброс настроек до заводских, хотя создать копию работоспособной ОС в них тоже можно. Такой подход позволяет выполнить восстановление Windows 10 из образа системы еще на стадии загрузки ноутбука только с вызовом встроенного инструментария без старта установленной ОС.

Примечание: такие действия применительно к любой версии системы могут производиться только в том случае, если она является предустановленной, и никакие действия по ее замене на другую модификацию или по форматированию жесткого диска не производились.

Запись образа Windows 10 на диск или флешку станет настоящим спасением в случае краха операционной системы на компьютере или ноутбуке. Создать установочный носитель с Windows 10 довольно просто.

Файл образа Windows — это «чистая» (без системного мусора и пользовательских данных) копия ОС, исходник, упакованный в формат ISO.

Более старые версии Windows, вплоть до Windows XP (или Windows Server 2003), поставлялись в виде заархивированной в формате RAR или ZIP папки. В неё, в свою очередь, были вложены другие файлы и папки, составляющие сборку. Объясняется это тем, что старые версии Windows 95/98(Se)/Me/2000/XP/Server2003 брались с лицензионных компакт-дисков Microsoft Windows путём прямого копирования.

Современные версии Windows, начиная с Vista и Server 2008, упаковываются в ISO-образ. Утилиты для записи установочных дисков, например, UltraISO, WinSetupFromUSB, требуют файл образа, а не папку с файлами сборки. Это повышает быстроту процесса со стороны пользователя, надёжность хранения и дублирование скачанных копий Windows на другие носители. Все знают, что скопировать на флешку ISO-файл на 3 ГБ намного быстрее, чем папку Windows с десятками тысяч мелких файлов общим объёмом на 7 ГБ. Навстречу этому пошла и компания Microsoft, создав утилиту Windows 10 Media Creation Tool, скачивающую не файлы и папки «десятки» по отдельности, а сразу весь образ.

После переустановки Windows ПК работает намного быстрее, т. к. диск C ещё не засорён временными данными пользователя, включая пользовательские папки и ключи реестра, историю файлов, с которыми этот человек работал.

Создание образа Windows 10

Создавать образ Windows стоит тогда, когда пользователь только установил систему, все нужные драйверы и программы для работы или развлечений, настроил ОС под себя.

К пользовательским настройкам относятся:

• отключение ненужных процессов, служб, компонентов Windows;
• очистка списка автозапускающихся программ;
• уничтожение предустановленных приложений, навязанных компанией Microsoft;
• отключение многоуровневой слежки за активностью пользователя.

Настраивать ОС необходимо для того, чтобы память и быстродействие ПК, а также интернет-трафик и пропускная способность канала связи не расходовались на то, что пользователю попросту не нужно.

Создание образа Windows 10 с помощью мастера архивации ОС

Средство архивного копирования Windows известно ещё со времён «семёрки»:

1. Нажмите «Пуск» и введите в поисковой строке главного меню Windows 10 слово «резерв». Запустите средство резервного копирования.
2. Перейдите к резервному копированию Windows 10.
3. Войдите в средство создания образа ОС.
4. Выберите внутренний или съёмный диск (флешку, карту памяти или сетевое хранилище) для сохранения образа диска C с Windows 10.
5. Выберите сохраняемый в образе раздел. Это может быть как системный раздел C, так и раздел с другой версией Windows, установленной, например, на соседнем диске D. Мастер архивации поддерживает архивацию диска с данными без работающих версий Windows на них.
6. Нажмите кнопку архивации. Действие может занять и несколько часов, если раздел содержит сотни гигабайт.

С помощью мастера можно сохранить не только раздел диска с ОС, но и средство устранения неполадок её запуска.

Видео: как создать образ Windows 10 с помощью мастера архивации и восстановить систему с его помощью

Создание образа Windows 10 с помощью Media Creation Tool

Скачайте с сайта Microsoft программу обновления/установки Windows 10 — Media Creation Tool. Её отличие от остальных средств в том, что она скачивает лицензионный образ Windows 10 с сайта Microsoft, а не использует, как большинство сторонних установщиков Windows, уже готовые образы и архивные папки с нужной вам копией Windows.

1. Запустите Windows 10 Media Creation Tool и выберите опцию записи установочной флешки.
2. Примите условия официального договора с Microsoft на использование программы.
3. Начнётся загрузка образа Windows 10. Дождитесь её окончания.
4. Дождитесь окончания проверки полученного образа Windows 10. Если будут обнаружены какие-либо ошибки, файл ISO будет скачан заново.
5. Дождитесь окончания записи образа Windows 10 на флешку.
6. После окончания записи данных на флешку дождитесь удаления временных данных. Теперь можно извлечь флешку.

Рациональнее загружать образ системы на флешку, чтобы потом использовать её на всех ПК, находящихся в зоне вашей досягаемости и удовлетворяющих требованиям «десятки».

Создание образа Windows 10 с помощью ImgBurn

Приложение ImgBurn куда более простое, чем его аналоги. Все настройки программы ограничиваются одним главным окном. ImgBurn копирует записанный с помощью других приложений образ Windows 10 на флешку:

1. Запустите создание образа файловой структуры устаночной флешки Windows 10.
2. Щёлкните на значке папки и выберите исходную флешку, с которой система Windows 10 скопируется в образ, затем дайте команду «Расширенные настройки» — «Загрузочный диск».
3. С помощью инструмента «Извлечь загрузочный образ» сохраните файл с расширением .ima с флешки в любое место на диске, затем укажите путь к нему. Без файла IMA копируемый образ Windows 10 не будет загрузочным, и его не удастся в полной мере применить для записи других установочных носителей Windows 10.
4. Нажмите кнопку «Скопировать папки в образ» в левой нижней части окна приложения.

Все действия могут занять до часа. Это зависит от быстродействия ПК и состояния жёсткого диска, на который переносится создаваемая копия. Недостатком ImgBurn является увеличение размера образа системы до 20 ГБ. Это сравнимо с размером раздела C, необходимого для установки Windows 10.

Видео: как скопировать Windows в образ с помощью IMGBurn

Запись образа Windows 10 на диск с помощью других приложений

Есть чуть ли не с десяток программ, позволяющих записать флешку с Windows 10 — это UltraISO, Daemon Tools, приложения линейки Alcohol и Nero, CDBurnerXP (работает не только с Windows XP), Astroburn и т. д.

Запись установочной флешки Windows 10 с помощью Media Creation Tool

В отличие от скачивания сборки Windows 10 с торрент-трекеров и использования сторонних программ, Media Creation Tool сохраняет скачанный образ во временных файлах пользователя на диске C. Как только он будет записан, перед перезапуском компьютера MCT удалит эти файлы.

Образ будет сохранён лишь на флешке. Достать его оттуда можно будет несколькими способами:

• вытащить с помощью ImgBurn или похожих программ (вместе с IMA-загрузчиком);
• скопировать его с флешки и повторно использовать при записи других установочных флешек и дисков с Windows 10 (если он скопировался как ISO, а не в виде папок с файлами).

Из вышесказанного следует, что скачивание ISO-файла и запись установочной флешки Windows 10 в Media Creation Tool неразделимы. Для записи образа на носитель воспользуйтесь инструкцией, описанной выше.

Видео: как создать загрузочную флешку с Windows 10 в Media Creation Tool

Использование встроенного мастера записи образа Windows 10 на DVD

У файлов ISO, открываемых в Windows без помощи каких-либо сторонних утилит, в контекстном меню Windows Vista/7/8/8.1/10/10.1 имеется команда «Записать образ диска».

Выберите DVD-дисковод, вставьте DVD-диск и нажмите кнопку «Записать». Если вы не уверены в образе, он был взят, например, из неизвестного источника, используйте перезаписываемый DVD-RW и функцию «Проверить диск после записи».

Мастер записи создаст загрузочную запись, позволяющую ПК при запуске с компакт-диска перейти сразу к программе установки Windows 10.

Для записи образа Windows 10 на флешку или внешний накопитель SSD/HDD требуется наличие виртуального (смонтированного с помощью программы) привода DVD. Это раздел жёсткого диска или флешки (или сама флешка), обладающий функциями DVD. Такая технология раньше применялась в играх, не желающих работать без диска: в раздел D или E переносились загрузчики-клоны, работающие как реальный DVD-дисковод.

Во время записи ISO-образа по неосторожности или в спешке можно допустить серьёзные ошибки, которые будут срывать установку в середине процесса. Проблемы могут возникуть и в уже установленной ОС. Например, такие ошибки, как 0x1234567, «Windows нужен файл 12345.dll, нажмите кнопку поиска», «Приложение X аварийно завершило работу» и т. д., ставящие под удар работу пользователя. Если такой образ был записан на одноразовый диск (DVD-R), то носитель становится бесполезным, потому что стереть неисправную копию Windows и записать новую уже не получится.

Мастер записи ISO-образов на диск позволяет не только создать установочный диск Windows, но и сделать самозапускающейся любую программу, упакованную в ISO-формат.

Запись установочной флешки с помощью Ultra ISO

UltraISO — популярное средство записи установочных флешек. По сравнению с мастером записи образов Windows, не требует виртуальных DVD, как и любая сторонняя программа. Перед записью образа Windows 10 перенесите с флешки наиболее ценные файлы.

1. Скачайте, установите (если версия не portable) и запустите UltraISO. Дайте команду «Файл» — «Открыть» и выберите предварительно скачанный ISO-образ Windows 10.
2. Содержимое ISO распакуется в виде списка файлов и папок сборки Windows 10. Дайте команду «Самозагрузка» — «Записать образ жёсткого диска».
3. Укажите в качестве диска вашу флешку и нажмите кнопку начала записи, подтвердите действие.

Приложение UltraISO, как и его аналоги, записывает данные до нескольких десятков минут. Образ Windows 10 достаточно велик (от 3 ГБ, не считая вспомогательных файлов самого загрузчика, которые также туда запишутся), а скорость записи зависит от скоростных характеристик флешки, изношенности её памяти и версии аппаратного интерфейса USB.

Использование в ПК интерфейса USB 3.1, поддержка флешкой его пропускной способности и отличное состояние носителя максимально ускорят запись.

Видео: как создать загрузочную флешку с Windows 10 с помощью UltraISO

Запись Windows 10 на флешку посредством Daemon Tools

Скачайте и установите это приложение, вставьте флешку в порт USB. Daemon Tools отобразит свободное место и общий объём памяти на флешке.

1. Выберите ISO-образ Windows 10 (кнопка обзора).
2. Отметьте опцию перезаписи загрузочного заголовка MBR. Это позволит ПК сразу запустить программу установки Windows 10 Setupper, не используя древний способ запуска с командной строки MS-DOS и дополнительные надстройки для сторонних DOS-загрузчиков.
3. Выберите форматирование в NTFS — самый прогрессивный формат для любых дисков. Назначьте имя флешки и нажмите кнопку «Старт».

Подготовка флешки и запись образа Windows 10 займёт в целом столько же, сколько копирование длится в подавляющем большинстве аналогов Daemon Tools.

Запись Windows 10 на DVD посредством Alcohol 120%

Программа Alcohol 120%, к сожалению, не может напрямую работать с флешками. Запись будет опосредованной: файлы Windows 10 отправятся из образа в раздел, отмеченный как виртуальный компакт-диск, а затем скопируются на флешку, как личные файлы пользователя на любой носитель.

1. Скачайте, установите (потребуется перезапуск ПК для установки драйверов, поддерживающих виртуальные DVD-приводы) и запустите Alcohol 120%. Откройте средство записи образа на диск.
2. Выберите образ Windows 10 и заранее смонтированный виртуальный DVD-привод.
3. Подтвердите начало записи образа на диск. Если это раздел на диске ПК, его содержимое можно будет просто скопировать на флешку.
4. Убедитесь, что отмечен нужный реальный (или виртуальный) привод, и нажмите кнопку начала записи.

Образ Windows 10 будет записан. Запись образов других версий Windows, базирующихся на ISO-образе, например, 7, ничем не отличается от записи образа Windows 10.

После окончания записи вставьте флешку и скопируйте на неё все файлы, попавшие в раздел диска ПК с виртуальным приводом. Если ваш дисковод реален и диск был вставлен, образ Windows 10 будет записан на него сразу. Перезапустите ПК и приступите к установке Windows 10.

Видео: как работать с образами Windows в Alcohol 120% (на примере Windows 7)

Использование Alcohol 52% для записи Windows 10 на диск

Отличие Alcohol 52% от Alcohol 120% заключается в отсутствии функционала записи реальных DVD-дисков. С помощью этой программы можно записать образ на виртуальный DVD, откуда по-прежнему можно скопировать файлы Windows 10 на флешку или внешний HDD/SSD-накопитель.

1. Скачайте, установите (может потребоваться перезапуск Windows) и запустите Alcohol 52%.
2. Нажмите на ссылку «Создание образов» и выберите виртуальный привод DVD, введите имя диска и укажите локацию ISO-образа Windows 10.
3. Нажмите кнопку «Старт». Образ будет записан на виртуальный диск.

После этого можно скопировать получившиеся файлы на флешку. Alcohol 52% создал и загрузочную запись: без неё внешний накопитель не позволил бы запустить ПК с него.

Работа с дисками и флешками Windows 10 в Astroburn

Работа с приложением Astroburn Lite аналогична работе с его аналогами:

1. Скачайте и запустите Astroburn Lite, дайте команду «Образ» — «Обзор диска» и добавьте ISO-образ Windows 10.
2. Нажмите кнопку очистки диска/флешки.
3. Закройте уведомление об успешном стирании диска/флешки. Оно появится спустя 10 секунд после форматирования флешки или через 30–40 секунд после очистки DVD.
4. Нажмите кнопку начала записи образа Windows 10 на носитель. Это может занять от 15 минут до часа. Время зависит от скорости прожига диска (или записи файлов на флешку) и параметров дисковода DVD и самого диска (или USB-интерфейса и самой флешки).
5. По окончании записи образа Astroburn уведомит об успешном действии.

Теперь можно переустановить Windows 10 с записанного носителя.

Запись флешки Windows 10 в приложении Nero

Nero Burning ROM — старый продукт, популярный ещё до появления Windows Vista, как и приложения марки Alcohol. Несмотря на то, что многие предпочитают пользоваться флешками, некоторые отдают предпочтение компакт-дискам DVD (в т. ч. и двусторонними). Сделайте следующее:

1. Скачайте, установите пакет программ Nero и запустите приложение Nero Burning ROM. Дайте команду «Рекордер» — «Записать образ».
2. Выберите образ Windows 10 и скорость 8x, отметьте опции «Запись» и «Финализировать диск» (окончание записи диска), нажмите кнопку «Прожиг».
3. Дождитесь окончания записи диска с Windows 10.
4. Закройте окно с отчётом о проделанной записи Windows 10.

Диск с Windows 10 готов для установки «десятки» на ПК.

Видео: как создать образ в программе Nero Burning ROM

Запись Windows 10 на флешку с CDBurnerXP

Несмотря на своё устаревшее название, приложение CDBurnerXP работает и с образами Windows 10:

1. Скачайте, установите и запустите CDBurnerXP. Выберите средство записи ISO-образов на диск.
2. Выберите дисковод, файл образа, скорость записи и опцию проверки данных после записи.
3. Нажмите кнопку «Записать диск». Время записи определяется параметрами дисковода и скоростью диска и может занять до 40 минут.

По окончании записи приступайте к установке «десятки».

Видео: как создать образ с помощью программы CDBurnerXP

Не все приложения позволяют записать образ Windows 10 именно на флешку. К сожалению, возможности некоторых из них, например, Nero и Alcohol, значительно ограничены. Однако самих приложений для копирования ОС на всевозможные носители очень много: всегда можно найти то, которое вас устроит.