Системный раздел (системный раздел EFI или ESP).

Системный раздел (системный раздел EFI или ESP).

Компьютер должен содержать на диске один системный раздел. В системах на основе EFI и UEFI этот раздел называется системным разделом EFI или ESP. Этот раздел обычно хранится на основном жестком диске. С системного раздела происходит загрузка компьютера. Минимальный размер этого раздела составляет 100 МБ, и он должен форматироваться с помощью формата файлов FAT32. Этим разделом управляет операционная система, и он не должен содержать никакие другие файлы, включая средства среды восстановления Windows. Cтандартная конфигурация дисков в разметке GPT на UEFI-системе показана на рис. 1.

Рис. 1.Пример конфигурации разделов диска на ПК с UEFI.

Раздел EFI (ESP), отформатированный в FAT32, является обязательным для разметки GPT на системах с UEFI. Стандартный размер раздела EFI составляет 100 MB, но на дисках расширенного формата 4K Native (секторы 4KB) он увеличен до 260 MB ввиду ограничений FAT32. Изготовители ПК могут хранить на этом разделе какие-то свои инструменты, поэтому его размер варьируется в зависимости от производителя. В разметке GPT раздел EFI выполняет одну из ролей, которая возложена на раздел System Reserved в разметке MBR. Он содержит хранилище конфигурации загрузки (BCD) и файлы, необходимые для загрузки операционной системы.

Основные п ринципы построения и функционирования файловой системы на основе FAT-32.

1) Каждому элементу таблицы FAT (начиная со второго) соответствует кластер в области данных с таким же номером.

2) Номер начального кластера файла указывается в каталожной строке , определяющей Файл. Этот номер является и ссылкой на элемент таблицы FAT, который содержит номер следующего кластера файла, и является ссылкой на элемент таблицы FAT, который содержит номер следующего кластера файла и т. д.

3) Кластер — это непрерывная последовательность секторов (фиксированного размера). Это адресуемая «порция» файла.

4) Код в элементе таблицы FAT может еще определять свободный кластер , дефектный кластер и признак конца файла.

5) Файл в разделе FAT — это последовательность кластеров , указанных с помощью строки каталога и элементов таблицы FAT.

6) Все операционные системы могут работать с разделом FAT -32 (главный фактор применения FAT-32 в ESP) .

В результате высокоуровневого форматирования раздела , записью системной информации в блоки данных ряда начальных секторов раздела, создается логический диск (том) файловой системы типа FAT32, который состоит из трех основных областей ( рис. 2) , расположенных в следующем порядке:

— «резервная» область (область резервных секторов);

— область таблиц размещения файлов (FAT1 и FAT2);

— область файлов и каталогов (область данных).

Корневой каталог хранится в области данных как обычный файл и может расширятся по мере необходимости.

EFI system partition (Русский)

Системный раздел EFI (также называемый ESP или EFISYS) представляет собой физический раздел в формате FAT32 (в основной таблице разделов диска, а не под LVM или программным RAID и т.д.), откуда прошивка UEFI запускает загрузчик и приложение UEFI.

Это независимый от ОС раздел, который служит местом хранения загрузочных устройств EFI и приложений, которые будут запускаться с помощью прошивки EFI. Это необходимо для загрузки UEFI.

Contents

Создание раздела

В следующих двух разделах показано, как создать системный раздел EFI (ESP).

Рекомендуется сохранять размер ESP на 512 Мбайт, хотя меньшие/большие размеры тоже приветствуются. [1]

Согласно примечанию Microsoft[2], минимальный размер для системного раздела EFI (ESP) будет составлять 100 МБ, хотя это не указано в спецификации UEFI. Обратите внимание, что для дисков расширенный формат 4K Native drives (4 КБ на сектор) размер составляет не менее 256 Мбайт, поскольку это минимальный размер раздела дисков FAT32 (рассчитанный как размер сектора (4 КБ) x 65527 = 256 Мбайт), из-за ограничений файловой системы FAT32.

Разметка дисков GPT

Выберите один из следующих способов создания ESP для диска GPT с разделами:

• fdisk/gdisk: Создайте раздел с типом раздела EFI System ( EFI System в fdisk или EF00 в gdisk). Перейдите к разделу #Форматирование раздела ниже.
• GNU Parted: Создайте раздел FAT32 и в Parted установите/активируйте флаг boot (не флаг legacy_boot ) на этом разделе. Перейдите к разделу #Монтирование раздела ниже.

Разметка дисков MBR

Создайте раздел с типом раздела EFI System, используя fdisk. Перейдите к #Форматирование раздела.

Форматирование раздела

После создания ESP вы должны форматировать его как FAT32:

Если вы использовали GNU Parted выше, тогда раздел уже должен быть отформатирован.

Если вы получили сообщение WARNING: Not enough clusters for a 32 bit FAT! , уменьшите размер кластера с помощью команды mkfs.fat -s2 -F32 . или -s1 ; иначе раздел может быть нечитаемым UEFI.

Монтирование раздела

This article or section needs expansion.

В случае EFISTUB файлы ядра и initramfs должны храниться в системном разделе EFI. Для простоты вы также можете использовать ESP в качестве самого раздела /boot вместо отдельного раздела /boot для загрузки EFISTUB. Другими словами, после создания и форматирования системного раздела EFI, как указано выше, просто смонтируйте на /boot .

Известные вопросы

ESP на RAID

Можно сделать часть ESP массива RAID1, но при этом возникает риск повреждения данных, и при создании ESP необходимо учитывать дополнительные соображения. Для получения допольнительной информации смотрите [3] и [4].

Советы и хитрости

Использование bind монтирования

Вместо того, чтобы устанавливать ESP на /boot , вы можете подключить каталог ESP к /boot с помощью bind монтирования (смотрите mount(8) ). Это позволяет pacman обновлять ядро напрямую, сохраняя при этом организацию ESP по своему вкусу.

Как и в EFISTUB#Альтернативные точки монтирования для ESP, скопируйте все загрузочные файлы в каталог вашего ESP, но смонтируйте ESP вне /boot (например, /esp ). Затем привяжите смонтированный раздел к каталогу:

После проверки успеха отредактируйте свой Fstab, чтобы изменения были постоянными:

МАТПЛАТЫ

Прощаемся с BIOS, встречаем UEFI: готова ли ваша система к жёстким дискам нового поколения?

Тестовый накопитель: LaCie 4big Quadra (ёмкость 4 Тбайт)

Мы уже тестировали 4-Тбайт накопитель LaCie eSATA RAID в начале 2009 года. Тогда он обеспечивал просто великолепную ёмкость и приличную производительность для всех пользователей, желающих собрать супермощный домашний компьютер или добавить внешнее хранилище к рабочей станции. Поскольку сегодня уже доступны 2-Тбайт жёсткие диски, данный накопитель можно «набить» ёмкостью до 8 Тбайт. Наш образец использовал 1-Тбайт винчестеры, поэтому массив RAID 5 дал ёмкость 3 Тбайт.

Конечно, лишь немногое пользователи будут загружаться с подобного накопителя, но это одна из немногих опций, которую мы имели под рукой для эмуляции накопителя SATA с ёмкостью более 2 Тбайт для системы. Это заставило нас использовать GPT вместо MBR и позволило посмотреть, сможет или нет UEFI обеспечить загрузку с раздела больше 2 Тбайт. Все системы, использующие традиционный BIOS, это делать не могут.

Создаём разделы: проблемы с MBR

Установка Windows автоматически выбирает GPT для разделов больше 2 Тбайт, а если ёмкость раздела меньше, то пользователь может выбирать между MBR и GPT. Это также относится и к утилите управления дисками, если выбудете работать с ними под уже установленной Windows. Многие BIOS, доступные сегодня, уже поддерживают GPT, но система без поддержки UEFI не может загрузить операционную систему с раздела GPT больше 2 Тбайт. Давайте посмотрим, что произойдёт, если вы выберем обычную MBR.

Если поддержка UEFI отсутствует, то Windows будет всё равно автоматически выбирать GPT для разделов больше 2 Тбайт, но также будет предлагать выбор между GPT и MBR. Если же вы укажете использовать MBR, то вся ёмкость выше 2 Тбайт останется неиспользованной.

Windows Vista сообщает всё чётко и понятно.

Можно было бы подумать, что получится создать дополнительный раздел после инициализации 2-Тбайт тома на жёстком диске с ёмкостью больше 2 Тбайт. Но это невозможно, поскольку MBR ограничивает весь жёсткий диск только одним разделом с максимальной ёмкостью 2 Тбайт. Оставшееся пространство использовать не получится. Поэтому очень важно инициализировать GPT для ёмких накопителей, чтобы не упереться в порог 2 Тбайт.

Поэтому давайте так и поступим — мы создадим раздел GPT на накопителе LaCie 4big Quadra eSATA.

Создаём разделы GPT и MBR с ESP, MSR

Чтобы получить полную поддержку GPT для накопителей, предлагающих больше 2 Тбайт, вам понадобится 64-битная версия Windows (XP, Vista или 7). GPT предлагает следующие функции.

• Максимальная ёмкость 18 экзабайт;
• до 128 разделов на диске;
• главная и резервная таблицы разделов для избыточности;
• чётко определённый и самораспознающийся формат раздела;
• каждый раздел имеет уникальный ID во избежание одинаковых идентификаторов (таблица “GUID”).

Ниже представлен обзор возможных вариантов создания разделов на GPT и MBR.

32-битная Windows		64-битная Windows
GPT	MBR	GPT	MBR
Загрузка	Нет	Да	Да	Нет
Чтение	Нет	Да	Да	Да
Чтение	Нет	Да	Да	Да

Помните, что поддержка UEFI становится необходимой для жёстких дисков больше 2 Тбайт. UEFI должна поддерживаться вашей системой, чтобы вы смогли загружаться с такого крупного раздела, если другие условия выполняются (64-битная Windows и GPT).

Детали GPT у Windows x64

GPT автоматически установит раздел EFI System Partition (ESP), содержащий загрузчик, драйверы EFI и всю другую необходимую информацию для загрузки системы, такую как boot.ini, HAL и NT Loader. Будет использоваться GUID Partition Table вместо MBR. ESP занимает примерно 1% от ёмкости жёсткого диска или минимум 100 Мбайт и максимум 1000 Мбайт.

Системы GPT также оснащаются разделом MSR, имеющим статус Microsoft reserved (зарезервирован). Поскольку разделы GPT не позволяют использовать скрытые секторы, Windows использует это зарезервированное пространство для нужд операционной системы. Если вы захотите преобразовать простой диск в динамический, то Windows будет использовать раздел MSR, уменьшит его размер и создаст базу данных динамического диска с помощью доступного пространства. На жёстких дисках меньше 16 Гбайт под раздел MSR отводится всего 32 Мбайт. Для более крупных дисков отводится 128 Мбайт.

Даже если ваша система совместима с GPT, и вы создали необходимый раздел, вам потребуется поддержка UEFI, если вы захотите загружаться с крупного раздела.

Можно игнорировать предупреждение и устанавливать Windows на незагружаемый раздел, но вас предупредили.

Если поддержка GPT и UEFI работает должным образом, то Windows 7 автоматически создаст необходимые разделы, такие как 100-Мбайт EFI System Partition (ESP) и 128-Мбайт Microsoft Reserved partition (MSR), после чего ваш ёмкий том действительно станет загрузочным.

Заключение

Индустрия проделала немалый путь с UEFI. Исторически возникали разные подходы для улучшения модульности процесса загрузки и создания гибкого стандарта индустрии. Не все из них оказались успешными, но, похоже, Intel что-то сможет заполучить со своего амбициозного проекта Itanium. Технология EFI, которой сегодня занимается United EFI Industry Forum, отвечает за существующие стандарты UEFI. Extensible Firmware Interface постепенно будет заменять обычную BIOS и предлагать новые интерфейсы для операционной системы, облегчать загрузку и улучшать гибкость через приложения EFI и независимые от ОС драйверы устройств.

Хотя нынешняя спецификация 2.3 уже достаточно хорошо проверена, индустрия пока не приняла новый стандарт. И с пользовательской перспективы это понять сложно. Apple, IBM, HP и некоторые другие производители доказали, что UEFI можно внедрять в производимые системы. Между тем почти весь сектор материнских плат поддерживает UEFI только на бумаге. Мы обнаружили несколько исключений, которые используют UEFI только для улучшения визуальной привлекательности. к сожалению. Даже с учётом того, что функции UEFI более интересны для сборщиков систем, стандарт является единственным вариантом для поддержки жёстких дисков, превышающих ёмкость 2 Тбайт.

Мы не смогли создать 4-Тбайт массив RAID 0 (2 x 2 Тбайт) на материнской плате Intel DP55KG и интегрированным решением Matrix RAID, поскольку сегодня загрузочные массивы ограничены 2 Тбайт. Если же отойти от собственных ограничений Intel, мы успешно создали 3-Тбайт системный раздел под Windows 7 на системе с активной UEFI, используя внешний накопитель LaCie. Данный накопитель использует RAID-массив внутри себя, поэтому он является прекрасным примером того, что случится, когда на рынок выйдут жёсткие диски с большей ёмкостью.