廖震宇（華北電力大學(xué)，保定學(xué)院 數(shù)學(xué)與計算機系,河北 保定 071000）

高校計算機實驗室中Windows和Linux雙系統(tǒng)的實現(xiàn)

廖震宇
（華北電力大學(xué)，保定學(xué)院 數(shù)學(xué)與計算機系,河北 保定 071000）

隨著Linux的系統(tǒng)的成熟和普及，高校對Linux課程的開設(shè)也日益普及。如何在高校計算機實驗室中實現(xiàn)Windows和Linux成為了亟需解決的問題。本文從雙系統(tǒng)的穩(wěn)定性角度出發(fā)探討了在高校計算機專業(yè)實驗室雙系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。

Linux；雙系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)克隆

1 引言

微軟停止了對Windows XP的技術(shù)支持，這對高校計算機實驗室來說影響有二：其一，要順應(yīng)軟件的發(fā)展，升級操作系統(tǒng)平臺，Windows 7是很好的選擇，它發(fā)展的較為成熟，能夠作為幾乎所有主流應(yīng)用軟件和各種語言開發(fā)環(huán)境的運行平臺；其二，XP的退出體現(xiàn)出我國軟件方面對微軟的依賴性之強，基礎(chǔ)通用軟件之薄弱，因此學(xué)習(xí)一款非微軟的操作系統(tǒng)是非常必要的。具有開放內(nèi)核的Linux便是這種操作系統(tǒng)的不二之選。通過這種學(xué)習(xí)，學(xué)生們會加深對操作系統(tǒng)功能和特性的認識，為下一步開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的操作系統(tǒng)提供了可能性和奠定了基礎(chǔ)。Windows 7+Linux雙系統(tǒng)會成為高校學(xué)生學(xué)習(xí)計算機的通用平臺。本文將探討Windows 7+Linux雙系統(tǒng)在高校計算機實驗室的實現(xiàn)。

2 Windows7和RedHat Linux雙系統(tǒng)的實現(xiàn)

Linux的發(fā)行版本眾多，各有其特點。實驗室中選取何種版本，應(yīng)根據(jù)具體需求而定。這里選用的是RedHat Linux Enterprise 6.3，實現(xiàn)RedHat Linux Enterprise 6.3和win 7專業(yè)版的雙系統(tǒng)（兩系統(tǒng)均為32位）。

在高校的機房實驗室中，系統(tǒng)的安裝通常都是先安裝好一臺母機。在這一臺母機中安裝好所有日常教學(xué)所需的全部系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。安裝完畢后，通過網(wǎng)絡(luò)克隆實現(xiàn)整個機房的系統(tǒng)安裝和更新。因此首當(dāng)其沖是雙機系統(tǒng)在母機上的實現(xiàn)。

2.1 母機的安裝

實現(xiàn)雙系統(tǒng)首先要考慮兩個問題。第一，硬盤的分區(qū)規(guī)劃，Windows 7下有幾個分區(qū)、各分區(qū)容量是多少，Linux下有幾個分區(qū)、各分區(qū)容量是多少；第二，用誰的引導(dǎo)程序來引導(dǎo)，Windows 7的還是Linux的或者是第三方的。

這兩個問題在不少地方是無需考慮的，原因是高校在購買某些品牌的特定機型時會附帶一套網(wǎng)絡(luò)同傳系統(tǒng)（如聯(lián)想啟天系列電腦附帶的聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)同傳系統(tǒng)），或者是額外購買了硬件還原卡（如三茗的硬盤還原卡），這兩者兼有多系統(tǒng)分區(qū)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部署功能。本文討論的是除二者之外的情況。在沒有多系統(tǒng)分區(qū)規(guī)劃的情況下實現(xiàn)雙系統(tǒng)，應(yīng)先安裝Windows 7，后安裝Linux。

2.1.1 硬盤的分區(qū)

在這中，硬盤被分為一個主分區(qū)和一個擴展分區(qū)，在擴展分區(qū)的基礎(chǔ)之上又分了四個邏輯分區(qū)，其中sda1之類的表示是Linux中對串口硬盤分區(qū)的標(biāo)識。以上示例建議大家把Linux的分區(qū)安裝在邏輯分區(qū)的最后部分的邏輯分區(qū)內(nèi)。這樣即使今后想卸載Linux，只需把Linux對應(yīng)的分區(qū)刪除，并把它從引導(dǎo)程序中去除即可。從而使我們的硬盤在最大程度上實現(xiàn)靈活安全的使用。

2.1.2 Windows的安裝

Windows的版本我們選擇的是Windows 7專業(yè)版。其安裝過程較為簡易，沒什么值得強調(diào)的地方。安裝完畢后，我們還需安裝適合我們的Windows組件（例如，對于計算機專業(yè)的機房就應(yīng)該安裝IIS）、各種應(yīng)用軟件和一款安全軟件（幫我們的系統(tǒng)打上安全補丁）。

2.1.3 Linux的安裝

為了滿足課堂的日常教學(xué)需要，Linux要完全安裝。在安裝過程中，出現(xiàn)“您要進行哪種類型的安裝？”時，選擇“創(chuàng)建自定義布局”，在接下來的分區(qū)中創(chuàng)建一個掛載點為/的ext3格式或ext4格式分區(qū)和一個swap分區(qū)。全部分區(qū)創(chuàng)建完畢后點“下一步”，會提示格式化分區(qū)。然后出現(xiàn)的界面是引導(dǎo)裝載程序要安裝到的位置，點擊“Install boot loader on /dev/sda”后的“更改設(shè)備”按鈕，然后選擇將Linux的引導(dǎo)記錄安裝到Linux安裝分區(qū)的第一個扇區(qū)上。這一步操作是保證雙系統(tǒng)最終由Windows引導(dǎo)的關(guān)鍵。如果不更改Linux引導(dǎo)程序安裝位置的話，其引導(dǎo)程序會直接寫入MBR，最終實現(xiàn)雙系統(tǒng)引導(dǎo)的將是GRUB。

2.1.4 Windows下的啟動配置文件

安裝完Linux重啟之后，系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)雙系統(tǒng)菜單，能夠進入的還只有Windows 7。這是因為Linux沒有將引導(dǎo)程序?qū)懭隡BR，而Windows7又不能自動識別Linux的引導(dǎo)程序，我們必須進行如下操作。（以下操作出現(xiàn)的分區(qū)和設(shè)備文件名以圖一的示例為準(zhǔn)）

（1）用帶有Shell的u盤啟動系統(tǒng)（如slax linux）。啟動完畢后輸入如下命令：

dd if=/dev/sda7 of=linuxboot.bin bs=512 count=1此命令將Linux安裝分區(qū)的第一個扇區(qū)的內(nèi)容復(fù)制到文件linuxboot.bin中，而這一扇區(qū)的內(nèi)容就是引導(dǎo)Linux啟動的引導(dǎo)程序。將linuxboot.bin拷貝出來，為下一步將其加入Windows 7的引導(dǎo)程序做好準(zhǔn)備。

（2）重啟系統(tǒng)，從本地磁盤啟動Windows 7。進入系統(tǒng)后，將上一步拷貝出來的linuxboot.bin復(fù)制到C:盤根目錄下。Windows 7和Windows XP不同，Windows XP將啟動配置信息放在boot.ini中，而Windows 7中將啟動配置信息放到了BCD文件中。BCD文件不能直接編輯，必須通過調(diào)用BCDEDIT來進行編輯。我們要以管理員的身份運行如下命令：

1） bcdedit /create /d “RedHat Linux 6.3“ /application bootsector

此命令是向bcd新建一個啟動項，命名為“RedHat Linux 6.3”，新啟動項的啟動方式是bootsector。該命令執(zhí)行后會返回一個GUID。

2）bcdedit /set {GUID} device partition=C:

設(shè)置Linux啟動扇區(qū)信息所在的分區(qū)，此處為linuxboot.bin所在的分區(qū)。

3）bcdedit /set {GUID} path linuxboot.bin設(shè)置Linux啟動扇區(qū)信息所在C:中的位置。

4）bcdedit /displayorder {GUID} /addlast設(shè)置Linux啟動項的顯示順序，此處是添加到啟動菜單之后。

5）bcdedit /timeout 10

設(shè)置啟動菜單的等候時間為10秒。

設(shè)置結(jié)束，我們就完成了母機安裝的全部工作。

2.2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸

系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸又稱為網(wǎng)絡(luò)克隆，可以分為硬件克隆和軟件克隆。硬件克隆主要是通過硬盤保護卡，操作方法參照硬件保護卡的相關(guān)資料即可。下面要介紹的是軟件克隆。

軟件的克隆原理是利用基于IP地址的多播技術(shù)來實現(xiàn)的。實現(xiàn)軟件克隆的應(yīng)用軟件也很多，這里我們選擇Symentec ghost[1]，其簡要操作過程如下：

（1）制作母機鏡像，第一次系統(tǒng)傳輸，要選擇制作母機的全盤鏡像。這里關(guān)鍵的一點是在制作全盤鏡像的時候要選擇制作所有扇區(qū)的全盤鏡像，如果我們選用ghost制作鏡像的話，這個參數(shù)應(yīng)該是image all。

（2）將全盤鏡像放置到服務(wù)器上，同時配置服務(wù)器DHCP服務(wù)器和TFTP服務(wù)器。

（3）開啟待克隆的客戶機，將其啟動模式設(shè)為利用PXE的網(wǎng)絡(luò)啟動，使其連接到服務(wù)器。

（4）所有客戶機連接完畢后，服務(wù)器開始傳輸系統(tǒng)。全部傳輸完畢后即完成了整個實驗室的雙系統(tǒng)實現(xiàn)。

整個過程的具體原理與設(shè)置，請參加我的《PXE在高校機房的應(yīng)用》[2]。

3 雙系統(tǒng)的維護

對于雙系統(tǒng)的維護，我們應(yīng)該從以下幾個方面入手：

（1）為了日后的系統(tǒng)維護，我們除了要制作全盤鏡像，還要制作Windows安裝分區(qū)鏡像和Linux安裝分區(qū)鏡像。這樣我們可以根據(jù)機房內(nèi)系統(tǒng)的損壞情況來靈活的選取合適的鏡像來恢復(fù)，確保我們的工作效率。

（2）為了保護我們的鏡像不受破壞，我們要確保存放鏡像的服務(wù)器安全無病毒，并盡可能的將鏡像在不同的存儲介質(zhì)中多備份兩次。

（3）因為保護系統(tǒng)對Linux是無效的，因此有條件的話，將Linux的單分區(qū)鏡像保存在本地的受保護Windows分區(qū)中。這樣如果個別機器的Linux系統(tǒng)受損無法啟動，直接從單機恢復(fù)即可，無需網(wǎng)絡(luò)傳輸，操作簡單靈活。

4 結(jié)束語

隨著Linux的操作系統(tǒng)的成熟和普及，高校將Linux的相關(guān)課程納入計算機專業(yè)課程體系成為一種必然。因此會有越來越多的高校面臨著雙系統(tǒng)的問題。本文提出的雙系統(tǒng)的方案是以Windows自帶引導(dǎo)程序來引導(dǎo)的Windows 7和RedHat Linux Enterprise 6.3的雙系統(tǒng)。這個系統(tǒng)既能滿足日常教學(xué)，還可以簡化雙系統(tǒng)的日常維護工作，并能最大程度上保證雙系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

[1]楚振渠.用PXE技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)克隆[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2007(03):74-75.

[2]廖震宇，趙光.PXE在高校機房中的應(yīng)用[J].保定學(xué)院學(xué)報,2011,24(03):88-91.