В семействе Windows Embedded есть компонент EWF - Enhanced Write Filter. Он позволяет перехватывать все изменения системного раздела диска и реестра и сохранять их в памяти. Т.е. изменения как-бы вносятся, но после перезагрузки система будет в первозданном виде, вернее в состоянии последнего коммита EWF. Попробуйте погуглить в этом направлении.
Чтобы не возиться со сборкой образа, можно начать с готовых к использованию Embedded-систем - POSReady, Industrial.
