啓動配置數據（BCD）存儲（2）

啓動配置數據（Boot Configuration Data – BCD）

啓動配置數據爲控制啓動環境數據提供了一個獨立於固件的機制。Windows Vista及之後版本的Windows都使用BCD加載操做系統或運行啓動環境應用程序（如memtest.exe – 內存診斷）。BCD影響系統啓動的全部方面。

BCD 的數據存儲是一個註冊表配置單元格式的二進制文件，但不能使用註冊表API訪問。

BCD 體系結構

BCD 的體系結構是一個由三個基本組件構成的層次結構：存儲、對象、元素。

BCD 存儲是層次結構中的頂層組件，BCD存儲是BCD對象和元素的命名空間容器（namespace container）。

BCD 對象是BCD元素的容器。常見BCD對象的類型描述啓動環境應用程序，如Windows啓動加載器（boot loader）的一個實例

BCD 元素是一個數據項，如一個調試程序設置、一個啓動環境應用程序名稱或一個操做系統設置。

BCD 存儲

BCD 存儲是保存加載Windows或運行其餘啓動環境應用程序所需信息的BCD對象和元素的命名空間容器（namespace container）。計算機有一個描述全部安裝的Windows操做系統和安裝的Windows啓動環境應用程序的系統BCD存儲，除了系統BCD存儲以外，還能夠有多個非系統BCD存儲

l  系統BCD存儲文件夾名爲bcd，位於活動分區的\boot文件夾

l  Windows 啓動管理器（Windows Boot Manager – bootmgr）使用系統BCD存儲來控制啓動過程。在多重啓動環境中，Windows啓動管理器使用來自系統BCD存儲的信息顯示啓動選擇菜單

l  BCD 有兩個接口：BCD WMI提供程序和BCDEdit.exe

l  管理員、技術支持人員可以使用BCDEdit.exe或BCD WMI建立額外的BCD存儲，額外的BCD存儲對於恢復、修復、捕獲映像頗有幫助，並且能夠將非系統BCD存儲導入爲系統BCD存儲

下圖顯示了一個典型BCD存儲中BCD的層次

系統BCD存儲中至少包含兩個BCD對象：

1 、Windows boot manager對象：Windows boot manager對象包含與Windows啓動管理器相關的BCD元素，這些BCD元素包括顯示在操做系統選擇菜單、啓動工具選擇菜單中的啓動項、選擇菜單顯示時間……。在使用BCDEdit修改一個BCD存儲時，可使用別名{bootmgr}

2 、Windows boot loader對象：對於安裝到計算機上的每一個版本或配置的Windows，在BCD存儲中都有一個Windows boot loader對象的實例。Windows boot loader對象包含加載Windows或Windows初始化時使用的BCD元素，這些BCD元素包括no-execute（NX）頁面保護策略、物理地址擴展（Physical Address Extension – PAE）策略、內核調試程序設置……。當計算機啓動到Windows時，新聯的Windows boot loader對象實例由別名{current}標識。當使用BCDEdit修改BCD存儲時，默認的Windows boot loader對象由別名{default}標識

系統BCD存儲中也可能包含下列BCD對象：

l  Windows NTLDR 對象：NTLDR對象描述之前版本Windows啓動加載器（Ntldr.exe）的位置，Ntldr.exe用於啓動之前版本的基於NT內核的Windows。只有計算機中安裝了之前版本的Windows時才須要NTLDR對象。NTLDR對象的別名爲{ntldr}

l  啓動環境應用程序：BCD存儲可以包含執行其餘與啓動相關操做的BCD對象，如Windows Memory Tester（進行內存診斷）

BCD 對象

有三類BCD對象：application對象、inheritable對象、device對象。最多見的對象類型是application對象，application對象描述啓動環境應用程序，如Windows啓動管理器、Windows啓動加載器。每一個BCD對象由一個128位的全局惟一標識符（GUID）標識。

Application 對象

一個application對象表明一個啓動環境應用程序。標準application對象包括：

l  Windows boot manager 對象 – {bootmgr}

l  Windows boot loader 對象 – {current} {default}

l  Windows NTLDR 對象 – {ntldr}

l  Windows resume loader 對象

l  Windows Memory Tester 對象 – {memdiag}

Inheritable 對象

一些BCD元素可以應用於多個application元素，有些BCD元素對BCD存儲是全局性的。雖然可以將這些元素分別與使用它們的每一個對象實例分別關聯，但更有效的方法是建立一個inheritable對象，做爲在多個BCD對象實例之間共享的元素的容器。其餘對象在使用這些BCD元素時，只須要引用inheritable對象，而不是每一個元素，即inheritable對象包含可以應用於多個對象的元素。

Inheritable 對象只能包含應用於全部啓動環境應用程序的BCD元素。

下面是一些經常使用的inheritable對象：

l  全局RAM錯誤列表，可以被全部啓動環境應用程序繼承 – {badmemory}

l  啓動加載器全局設置，應當被全部Windows boot loader應用程序繼承 – {bootloadersettings}

l  全局調試程序設置，可以被全部啓動環境應用程序繼承 – {dgbsettings}

l  全局緊急管理服務（Emergency Management Services – EMS）設置，可以被全部啓動環境應用程序繼承 – {emssettings}

l  全局設置，應當被全部啓動環境應用程序繼承 – {globalsettings}

l  恢復加載器全局設置，應當被全部恢復應用程序繼承 – {resumeloadersettings}

Device 對象

Device 對象描述沒有存儲在一個application對象中的設備特定的屬性。

大多數設備，如硬盤分區，可以由一個BCD元素描述，但複雜的設備須要多個BCD元素來描述。

例如，當從一個Windows映像（WIM）文件建立的RAM磁盤啓動時，就須要device對象，此device對象包含WIM文件的位置，若是是從網絡啓動的，此device對象還包含網絡端口信息。RAM磁盤對象的別名爲{ramdiskoptions}

能夠建立自定義的device對象。

BCD 元素

BCD 元素是啓動環境應用程序或Windows啓動過程當中的配置數據。

一些BCD元素只能與特定BCD對象關聯，有些BCD元素可以應用於全部類型的啓動環境應用程序。

總結

BCD 存儲由一系列對象組件，每一個對象是一個啓動環境應用程序，每一個對象對應一個啓動項。每一個對象由一系列元素組成，每一個元素有一個屬性。

簡單地說，能夠將BCD元素理解成BCD對象的屬性。

管理BCD的工具

l  BCDEdit.exe

l  BCD WMI API

l  控制面板  - 系統，容許用戶指定兩個全局BCD元素的值：默認操做系統和配置、啓動管理器超時設置

l  Msconfig.exe

BCDEdit.exe

BCDEdit.exe （位於%systemroot%\system32文件夾）是一個命令行工具，用於管理BCD存儲。BCDEdit.exe可以新建、修改BCD存儲、添加啓動菜單選項……

使用BCDEdit.exe修改BCD存儲須要管理員權限。

BCDEdit.exe 命令劃分爲8類：

1 、對BCD存儲進行操做的命令

/createstore ：新建空BCD存儲

/export ：將系統BCD存儲的內容導出到文件

/import: 使用由/export導出的文件還原系統BCD存儲的狀態

2 、對存儲中的啓動項進行操做的命令

/copy ：複製BCD存儲中的啓動項

/create ：在BCD存儲中新建啓動項

/delete ：刪除BCD存儲中的啓動項

3 、對元素進行操做的命令

/deletevalue ：刪除啓動項的元素

/set ：建立或修改一個啓動項的元素（這是我要詳細說明的命令，由於使用Windows PE時，這是一個最主要的命令）

4 、控制輸出的命令

/enum ：列出一個BCD存儲中的啓動項

/v ：完整顯示啓動項的GUID，而不是well-known標識符

5 、控制啓動管理器的命令

/bootsequence ：指定一次性啓動順序，例如在使用控制面板中的內存診斷工具（mdsched.exe）時，就是經過指定一次性啓動順序在計算機重啓時，運行memtest.exe命令來進行內存診斷的

/default ：指定默認啓動項

/displayorder ：指定啓動管理器顯示啓動菜單時啓動項的順序

/timeout ：指定啓動管理器超時值

/tooldisplayorder ：指定啓動管理器顯示工具菜單時啓動項的順序

6 、控制緊急管理服務（EMS）的命令

/bootems ：爲一個特定啓動應用程序啓用或禁用EMS

/ems ：爲一個操做系統啓動項啓用或禁用EMS

/emssettings ：設置全局EMS參數

7 、控制調試的命令

/bootdebug ：爲一個啓動應用程序啓用或禁用調試

/dgbsettings ：設置調試程序的全局參數

/debug ：爲一個操做系統啓動項啓用或禁用內核調試

8 、修改其餘命令的命令

/store ：指定命令做用到的BCD存儲。若是不指定，默認是做用於系統BCD存儲。

實例

注意：對系統BCD存儲進行修改可能會影響系統的正常啓動，因此儘可能在虛擬機上進行實驗，或在修改系統BCD存儲以前先備份系統BCD存儲，這樣在系統不能正常啓動時，可使用備份的系統BCD存儲進行恢復。

1、BCD存儲內容

查看指定BCD存儲內容的命令

Bcdedit [/store 文件名 ] /enum [ 類型 | id] [/v]

/store 文件名 ：可選。指定BCD存儲。若是不指定，默認系統BCD存儲

類型 ：可選。指定要查看的啓動項的類型。

l  active – 啓動管理器啓動菜單中的全部啓動項

l  all – 全部啓動項

l  bootapp – 全部啓動環境應用程序

l  inherit – 全部inheritable對象

l  osloader – 全部Windows boot loader啓動項

l  resume – 全部休眠恢復啓動項

Id ：可選。要查看的啓動項的標識符，可使用GUID或well-knonw標識符

/v ：可選。在輸出時顯示GUID，而不是well-known標識符

由於系統BCD存儲、/enum、active是默認選項，因此若是隻輸入bcdedit，實際上對系統BCD存儲運行bcdedit /enum active

從前面的輸出能夠看出：

啓動環境被劃分爲兩個類型：Windows啓動管理器（Windows Boot Manager）和在啓動環境中運行的其餘啓動應用程序，統稱爲啓動項。Windows Boot Manager基本上是一個mini操做系統，控制啓動，並容許選擇要運行的啓動環境應用程序。有許多啓動環境應用程序（例如Windows啓動加載器 – Windows boot loader……），每一個啓動環境應用程序的做用不一樣。

詳細解釋一下bcdedit /enum active的輸出

Windows 啓動管理器
標識符	{bootmgr}	Windows boot manager 對象的標識符
device	partition=c:	Windows 啓動管理器程序（bootmgr）位於c:盤
description	Windows Boot Manager	Windows 啓動管理器對象的描述
locale	zh-CN	Windows 啓動管理程序的區域設置
inherit	{globalsettings}	Windows 啓動管理器對象應當繼承{globalsettings}對象的設置
default	{current}	Windows 啓動管理器的默認啓動項的標識符，即當前啓動操做系統的Windows boot loader
displayorder	{current}	Windows 啓動管理器顯示啓動菜單時啓動項的順序
tooldisplayorder	{current}	Windows 啓動管理器顯示工具菜單時啓動項的順序
Timeout	30	Windows 啓動管理器等待時間，若是超時，Windows啓動管理器運行default指定的啓動項
Windows 啓動加載器
標識符	{current}	Windows boot manager 對象的標識符，{current}表示當前啓動的操做系統的Windows boot loader
device	partition=c:	device 元素和path元素結合說明Windows boot manager是C:\windows\system32\winload.exe
path	\windows\system32\winload.exe
description	Microsoft Windows Server 2008	Windows boot manager 對象的描述
locale	zh-CN	Windows boot manager 的區域設置
inherit	{bootloadersettings}	Windows boot manager 要繼承{bootloadersettings}對象的設置
osdevice	partition=c:	osdevice 元素和systemroot元素結合說明操做系統文件位置 %systemroot%變量
systemroot	\windows
resumeobject	{fa919a7d-d75e-11de-849e-f7f1d2ee7243}	恢復應用程序的標識符
nx	Optout	對操做系統和全部進程啓用DEP（數據執行保護），包括操做系統內核和驅動程序

osdevice 和systemroot元素我以爲有些很差理解，思考了挺長時間，按我本身的理解解釋一下，你們討論

1 、一臺計算機上只有一個啓動管理器，即BCD存儲中只能有一個Windows boot manager對象，此對象包含全局信息：哪一個啓動項是默認啓動項（默認啓動哪一個啓動環境應用程序）、啓動菜單顯示時間、啓動項在啓動菜單中的顯示順序。

2 、一臺計算機上可能有多個啓動加載器，對於計算機上安裝的每一個Windows，都有一個啓動加載器。例如，若是計算機上安裝了兩個不一樣版本的Windows Vista，計算機上就有兩個Windows啓動加載器。因此BCD存儲中可能有多個Windows boot loader對象

舉例以下：

一臺計算機上安裝了Windows Vista Home Basic（操做系統文件安裝在C:\windows）和Windows Vista Enterprise（操做系統文件安裝在D:\windows）

計算機中就有了兩個Windows boot loader（winloade.exe），一個位於c:\windows\system32，用於啓動Windows Vista Home Basci；一個位於d:\windows\system32，用於啓動Windows Vista Enterprise。

這樣在BCD存儲中就有了兩個Windows boot loader對象，並且當在啓動菜單中選擇時，這兩個boot loader要使用osdevice和systemroot元素找到本身對應的操做系統文件進行啓動。

Osdevice 和systemroot元素也是在自定義Windows PE時常常要遇到的兩個元素。

下一篇重點介紹bcdedit /set命令