Использование CompactFlash в качестве HDD на CarPC

[juggler]

Автомобильный компьютер работает в достаточно жестких условиях по питанию, температуре и механическим воздействиям. Совершенно логично будет предположить, что самым слабым звеном среди компьютерных компонентов будет жесткий диск:
- боится низких температур, густеет смазка
- второй, после CPU, потребитель мощности
- боится вибрации и ударов

Поэтому, было бы вполне логично заменить его на какой-то вариант электронной памяти. Самый простой и дешевый путь – CompactFlash. На сегодняшний день карточки размером 16 ГБ (это вполне достаточно для Windows XP и любых необходимых приложений) стоят около 2000 руб. Адаптеры CF2IDE и CF2SATA стоят примерно 500 руб. Но у CF есть большой недостаток – ограниченное количество циклов записи (около 100000) при неограниченном количестве циклов чтения. Это значит, такой вариант диска можно использовать для системы, которая на диск не пишет. Замечание. Сейчас появились так называемые твердотельные диски, с заоблачными ценами. Вроде бы, - это то же самое. Однако там используются другие микросхемы памяти, без ограничений на запись. Оттуда и цена.

Почему именно CF? Во-первых, это дешево. Во-вторых, CF имеет встроенный IDE контроллер, и IDE адаптер, по сути, представляет собой простой переходник с разъема на разъем (CF2SATA уже не так просты, потому работает менее надежно – иногда не определяются системой – и немного медленнее за счет трансляции IDE-SATA).

При выборе CF карточки принципиальна скорость записи/чтения. Сейчас есть х133/x133, х200/х120, х266/х133 на чтение/запись. Медленнее брать не стоит. Второй критерий – поддержка режима UDMA как карточкой, так и переходником. По карточкам есть неплохой, регулярно обновляемый ресурс, по переходникам – внимательно читайте описание.

Для оптимизации скорости чтения (но не записи! там наоборот) оптимальным будет отформатировать карточку на максимальный размер кластера 64К перед установкой Windows.

Для CarPC основным достоинством считается использование обычного, широко распространенного ПО для настольных систем – Windows XP/Vista. Однако это довольно прожорливые системы, постоянно пишущие на HDD, а для CF это опасно. Выход предложила сама Microsoft.

В свое время (еще в 2004 году) Microsoft пошел навстречу разработчикам и выпустил специальную версию Windows XP Embedded Edition, последняя версия на сегодняшний момент – SP2 Feature Pack 2007. C подробностями можно познакомиться на сайте MS, а чем это может быть полезно нам?

Есть прекрасная статья Embedding Windows XP, автор Silvio Fiorito. В ней описано, как можно воспользоваться главными «вкусностями» встроенной Windows на обычной установленной системе (В одном из описанных там .reg файлов есть ошибка, пользуйтесь файлами из форума). Что это за вкусности?

Первая – MinLogon – процедура упрощенной регистрации в системе. Для полноценной регистрации вводится имя и пароль (или настраивается автоматический вход) и создается профиль пользователя, часть БД registry. Недостаток в том, что в профиль – это первый после файловой системы кандидат на сбой при сбое питания. Плюс вход в систему и загрузка профиля – довольно длительная процедура. Windows Embedded предлагает альтернативу – автоматический вход под учетной записью System. Единственный недостаток – этот вариант совместим не со всеми программами, некоторые пытаются работать со стандартными каталогами профиля пользователя (типа Мои Документы), а здесь такие не создаются.

Второй – EWF. Это приложение, состоящее из загрузчика, драйвера и консоли управления, позволяет системе Windows XP работать в режиме «Только для чтения». Все операции записи перехватываются в кэш в RAM, их потом можно сбросить на диск отдельной командой.

Третье – HORM – расширенный Hibernate. В этом режиме файл-образ не удаляется после успешного «просыпания» системы и может использоваться каждый раз заново для быстрого восстановления.

Дальше я буду давать переведенные выдержки из упомянутой статьи со своими комментариями. Выделять цитаты не буду. Названия кнопок и закладок в русской версии Windows XP пишу по памяти

MinLogon. Этот компонент не обязателен для работы XP с CF, но он сильно ускорит время загрузки. Для его установки необходимо запустить minlogon.reg, после чего загрузиться в "Безопасном режиме", переименовать файл windows\system32\winlogon.exe в winlogon.bak, а на его место положить minlogon.exe, переименовав его в winlogon.exe. После этого можно перегрузиться, при этом вход в систему будет производиться автоматически с учетной записью System. Если что-то не понравилось, все можно вернуть назад - достаточно удалить winlogon.exe и обратно переименовать winlogon.bak в winlogon.exe.

EWF. Прежде чем ставить этот компонент, проведем оптимизацию самой системы. Сначала нужно запретить файл подкачки - щелчок правой кнопкой по Мой Компьютер | Свойства. Там - вкладка Расширенные, кнопка Производительность. Надо нажать Изменить в разделе Виртуальная память и выбрать Без файла подкачки. Также желательно запретить Восстановление системы - щелчок правой кнопкой по Мой Компьютер | Свойства, закладка Восстановление системы - выбрать Отключить восстановление системы. Также нужно удалить файл bootstat.dat из каталога Windows - при работе с EWF его наличие заставляет XP каждый раз включать опцию Восстановление системы.

Дальше ставим EWF.
1. Переименовываем ntldr в корне диска в ntldr.bak, на его место копируем ewfntldr и даем ему имя ntldr. Не забываем восстановить атрибуты Hidden и ReadOnly.
2. Помещаем файлы ewfmgr.exe в каталог Windows\System32, а ewf.sys в Windows\System32\Drivers
3. Запускаем файл ewf.reg. В статье требуется дать полные права доступа на ветку

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\Root

перед запуском файла и вернуть все назад потом. У меня работало и так...

Обратите внимание на поле ArcName в файле ewf.reg. Его содержание должно полностью совпадать с строкой загрузки из файла boot.ini в корне диска. По умолчанию - multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1).

Перезагружаемся. По умолчанию EWF выключен.

Команды управления:
ewfmgr с: - информация о состоянии
ewfmgr c: -commitanddisable –live - сбросить кэш и выключить
ewfmgr c: -enable - включить

Все команды отрабатываются при перезагрузке компьютера.

После включения EWF работает таким образом. Все операции записи выполняются в оперативной памяти и теряются при перезагрузке. Соответственно, возрастают требования к RAM - желательно не меньше 2ГБ. Если копируем большие файлы, они могут занять всю память и подвесить систему. По опыту, при RAM 2 GB можно копировать до 1.5-гигабайтных файлов.

После всех операций записи надо сделать сброс кэша (Commit) и перезагрузиться.

Соответственно, изменения в систему можно вносить двумя способами. Во-первых, запретить EWF, перезагрузиться и дальше работать с CF как с обычным диском. Потом разрешить EWF и перезагрузиться еще раз. Во-вторых, писать порциями не более 1.5-1.7 ГБ, сбрасывать кэш и перезагружаться.

HORM. В корень диска нужно поместить файл horm.dat. В статье описана предыдущая версия - теперь включение и выключение режима осуществляется с помощью той же ewfmgr.exe - точные команды можно посмотреть через ewfmgr.exe /?. Microsoft рекомендует уходить в "сон" с отключенными внешними жесткими дисками и флешками, чтобы не было проблем с не до конца записанными файлами.

По моему опыту, при работе с CF восстановление из "сна" на компьютере с 2 ГБ RAM происходит медленнее, чем простая загрузка системы. При этом могут проявиться проблемы с работоспособностью COM-портов (решаются с помощью утилиты Xport, можно найти в Интернет).

Рекомендую поставить Acronis True Image Home - для резервного копирования и восстановления после сбоя вещь незаменимая. После полной настройки системы сделайте резервную копию. Восстановление из нее на CF с размером кластера 64К проходит очень медленно, последний раз 12ГБ восстанавливалось 5 часов. На кластере 4К восстанавливается за 2.5 часа, зато потом работает медленнее.

Теперь рассмотрим самое интересное - создания образа. Я поставил на столе блок питания ATX (выключатель питания в нем уже был), от которого использовал +12В (земля - Черный, +12 - желтый). Чтобы БП запускался автоматом, поставил постоянную перемычку в большом разъеме питания на выходе - Зеленый-Черный. +12 подключил одновременно на + и на АСС. Монитор, клавиатуру и мышь использовал стандартные.

В такой конфигурации можно настраивать все, кроме параметров монитора - их можно править уже в машине с помощью RAdmin. CF отключил, вместо него подключил обычный SATA HDD и USB CD. Загружался с USB CD, ставил систему, софт и все обновления. Диск разбил на две партиции - основная точно повторяет размер CF - 14.92 ГБ, вторую использовал для резервных копий. Для создания имиджа использовал Acronis True Image Home.

После установки и настройки сделал имидж на USB HDD - Acronis создает копию Boot Record и раздела. Потом отключил SATA HDD и подключил CF2IDE с установленной флешкой, загрузился с помощью Hiren's Boot CD. Сначала создал раздел NTFS, потом отформатировал его с размером кластера 64К. С помощью Acronis восстановил Boot Sector и имидж диска на CF. Теперь загружаемся с CF и производим мелкие, не требующие больших дисковых операций, настройки.

На этом хочу закончить. Мне вариант с CF в CarPC нравится больше, чем HDD. По моему опыту, HDD в ноутбуках долго не живут - в авто они будут жить еще меньше. Хотя есть и другой опыт А выбирать вам.

Будут вопросы по теме - пишите, готов ответить. Заранее говорю, обратите внимание - все надо делать именно так, как здесь написано. Дословно. Проверьте это, прежде чем спрашивать

PS. В присоединенные файлы добавил потерянный minlogon.exe...