使用 Linux 備份/還原 Windows OS

在以前，是用 Ghost 來複製系統，但使用 Linux 亦可備份/還原 Windows OS。對於 Linux 系統當然也是沒問題，可以用此方法。

參考 How can I clone/backup/restore Windows 10 from Linux?

分割區回復後，出現無法開機的處理
0xc0000225 Error Code on Windows 10 [Fixed]

在經過多次失敗後，最後終於成功。上面的解決辦法只適用於 MSDOS(MBR) 的磁碟分割表(partition table)，使用 GPT  磁碟分割表，在執行 "bootrec /fixboot" 會出現 "存取被拒" 的錯誤訊息，解決辦法參考下面連結
windows10 Bootrec /Fixboot 存取被拒(Access Is Denied)

原始文章

I have just successfully finished the described scenario of backing up Windows 10 from Linux to a file and restoring them on a new drive.

With the old disk zero free space from Windows by doing

zdelete -z c:

using SDelete. 針對 Linux 的 ext2、ext3、ext4，則可用 zerofree 指令。

先把不要的檔刪一刪，再垃圾桶清乾淨。然後把刪除的磁區清成 '00'，可以壓縮減小備份檔。

使用 lz4 壓縮，壓縮率較低，但速度快很多。

壓縮率 / 執行時間 的比較

gzip: 26.8% / 8.1s bzip2: 20.2% / 58.3s lz4: 35.6% / 1.3s

Get some live Linux USB to boot and backup MBR and partition table to a spare drive

dd if=/dev/sda of=/somewhere/mbr bs=512 count=63 

copy the boot partition to a file

dd if=/dev/sda1 bs=1M status=progress | lz4 > /somewhere/sda1.lz4

copy the system partition to a file

dd if=/dev/sda2 bs=1M status=progress | lz4 > /somewhere/sda2.lz4

備份 GPT 分割區

Linux: Copy GPT partition table with dd

How can I quickly copy a GPT partition scheme from one hard drive to another?

備份分割區

dd if=/dev/sda of=GPT_TABLE bs=1 count=A

還原分割區
dd if=GPT_TABLE of=/dev/sdb bs=1 count=A
partprobe /dev/sdb

其中 A 的計算如下:

A=(128*B)+1024

B 為分割區的數目
B=parted -ms /dev/sda print |tail -1|cut -b1

例如有 4 個分割區, 則 count (A) 的值為 1536

還原

 測試檔案的大小是否正確

# lz4 -v sda1.lz4 > /dev/null
*** LZ4 command line interface 64-bits v1.9.2, by Yann Collet ***
Warning : using stdout as default output. Do not rely on this behavior: use explicit `-c` instead ! 
sda1.lz4             : decoded 104857600 bytes  

Place the new disk into the computer, boot the live Linux again and restore the beginning of the disk

dd of=/dev/sda if=/somewhere/file.mbr

That gets you the same primary partition layout (partitions inside extended partition are stored somewhere else and will not be restored by doing this).

Now restore the two Windows partitions

dd of=/dev/sda1 bs=1M status=progress < lz4cat /somewhere/sda1.lz4
dd of=/dev/sda2 bs=1M status=progress < lz4cat /somewhere/sda2.lz4  

上述指令會出現 "-bash: 1z4cat: No such file or directory" 的錯誤，我不瞭解問題所在。Google 找到另外的指令下法，就可以了

lz4 -dc sda1.lz4 | dd of=/dev/sda1 bs=1M
lz4 -dc sda2.lz4 | dd of=/dev/sda2 bs=1M status=progress  

The drive didn't boot at this stage (grub complaining). So boot windows rescue disk or the installation media and select "repair". In Troubleshooting start cmd prompt and run

bootrec /fixmbr

At this stage I got the original Windows system to boot on the new bigger drive. I got 50% compression rate with both gzip and lz4 (with 70% full drive) but gzip was limited by the CPU speed (27MB/s in my case) while lz4 was not (480MB/s CPU limit, 180MB/s my backup drive limit).

My first try was with ntfsclone but that didn't produce bootable Windows (it was complaining of some missing files in \Windows\System32). I am not sure why it didn't work. At the end the dd + lz4 solution created smaller image than ntfsclone by itself. Your mileage may vary based on how full the disk is modulo bugs in ntfsclone - dd seems much easier to get right :-)

測試 Windows 7 的備份/還原

使用 Vmware Workstation 的 VM 測試，Linux 則是用 Ubuntu

磁碟 60GB，分割區如下
sda1 : 100MB
sda2: 59.9GB，使用 16.3GB

備份的檔案大小
# ls -lh
total 7.7G
-rw-r--r-- 1 root root  32K Apr 28 01:34 mbr
-rw-r--r-- 1 root root  14M Apr 28 01:34 sda1.lz4
-rw-r--r-- 1 root root 7.7G Apr 28 01:41 sda2.lz4

備份 sda2 的花費時間
real 5m18.318s
user 1m4.509s
sys 3m17.199s

還原測試
# time lz4 -d sda2.lz4 | dd of=/dev/sda2 bs=1M status=progress
Warning : using stdout as default output. Do not rely on this behavior: use explicit `-c` instead ! 
64157974528 bytes (64 GB, 60 GiB) copied, 228 s, 281 MB/s
14086+444198 records in
14086+444198 records out
64317554688 bytes (64 GB, 60 GiB) copied, 229.768 s, 280 MB/s

花費時間 real 3m49.786s
user 1m5.480s
sys 3m11.717s

還原之後，即可正常開機。

在 ASUS VivoBook 14 備份/還原 Windows 10

這台筆電的分割區如下

Disk: /dev/nvme0n1          Size: 476.96 GiB, 512110190592 bytes, 1000215216 sectors        Label: gpt, identifier: 709EF8B9-4D28-4BF4-8326-A960661C0460 Device        Start    End   Sectors  Size Type   /dev/nvme0n1p1  2048 534527 532480  260M EFI System           /dev/nvme0n1p2 534528 567295 32768   16M Microsoft reserved /dev/nvme0n1p3 567296  998881934 998314639 476G Microsoft basic data /dev/nvme0n1p4 998883328 1000214527 1331200  650M Windows recovery environ

用 dd 指令還原 gpt 分割區失敗，只好用 cfdisk 手動建立，讓 start/end 的數字儘量一樣，不然失敗時，會不曉得是否為分割區不對所造成。其中 /dev/nvme0n1p3 的容量設到 476.0334G，勉強一致。

建立分割區後，使用 dd 指令還原各分割區的資料，其中476GB的分割區，要花費超過2個半小時，這比重新安裝的時間還久。但 dd 指令，就是要把每一個 byte 資料都寫回去才行啊，只好等囉。

資料還原後，必須重建 BCD (即 Boot Configuration Data)，才能重新開機。這個有點順利，試了好幾次，差點放棄，還好最後成功開機了。

這台筆電 BIOS 中的 [SATA Mode] 有兩種，
[AHCI] 及 [Intel RST Premium With Intel Optane System Acceleration] (以下簡稱 RST)

原來裝 Win 10 時，是設成 RST。但必須改成 AHCI，Linux 的 LiveDVD 才能看到 SSD。

還原後，我先用 Windows10 -1803 版本的 ISO，SATA 在 RST 模式下，也是看不到 SSD。切換成 AHCI，可以看到，但重建 BCD 時，在 "bootrec /fixboot" 指令時，出現 "存取被拒"，還原失敗，然後放棄。

中間有用安裝 ISO 從頭裝起，但裝著裝著就厭煩起來，實在 越來越不喜歡 Windows 的囉唆，而且資訊不明，根本不知它在做什麼。

後來在學校下載新的 Windows10 - 1909 版本的 ISO，又再試一次。這次在 RST 模式下，可以看到 SSD 了，果然新版的才有 driver。 但重建 BCD 在 "bootrec /fixboot" 指令仍然出錯。就用這指令當關鍵字，果然搜尋到一堆結果。挑了一篇來看，照著做，YA，成功，可以重開了。

步驟大致如下
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用安裝 ISO 開機後，選擇 [Troubleshoot]。
然後在 menu 中選 [Command Prompt]，在命令視窗中
執行下述 command:
Diskpart ==> 進入程式，執行下述 command:
    List disk       
    Sel disk 0       (選擇安裝 Win 10 的磁碟，在此選 0)
    List vol         (選擇開機磁區，通常為 FAT32，且沒有磁碟編號)
    Sel vol 4
    assign letter=V: (指定開機磁區為 V: 磁碟)
    Exit

在命令視窗中，繼續執行
 bcdboot C:\windows /s V: /f UEFI

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完成，重新開機