如何建立esp主分区,search_queries

题图来自Unsplash，基于CC0协议

导读

ESP，全称为EFI System Partition（可启动设备初始化分区），是现代Windows系统，特别是采用UEFI（统一扩展固件接口）启动方式的计算机所必需的一个特殊分区。它的主要作用是存储UEFI固件、操作系统和其它可启动程序用来加载和启动自身所需的引导加载程序文件（通常是FAT32格式）。因此，ESP分区对于实现UEFI启动、支持Secure Boot（安全启动）等功能至关重要。

以下是创建ESP分区的一般步骤和要点，主要针对使用Windows操作系统的场景：

了解ESP：为什么需要它

1. UEFI启动替代MBR：传统的BIOS/UEFI启动方式使用了MBR分区表，而UEFI本身通常需要GPT分区表。ESP分区是GPT磁盘上的一个必要组成部分，它专为UEFI设计，存储启动所需的信息。
2. 取代Boot Partition：以前的系统可能有一个“启动分区”（通常很小，用来存放启动文件），而UEFI将这些文件集中存储到了FAT32格式的ESP分区中，简化了启动过程。
3. Secure Boot要求：如果你的计算机支持并启用了Secure Boot，操作系统必须能够向UEFI固件证明其可信性才能启动。这通常涉及到存储在ESP（或兼容的PK存储区）中的公钥证书。
4. 存储引导程序：所有的UEFI可启动操作系统软件（如Windows Boot Manager, 启动应用程序）以及其相关配置数据，都必须放置在这个分区中。关键的bootmgfw.efi（Windows的UEFI引导加载程序）也位于这里。

如何创建ESP分区

创建ESP分区通常有两种方式：一种是在全新安装操作系统之前，当磁盘处于未初始化或基本格式化状态时，在磁盘管理工具中手动创建；另一种是在Windows操作系统安装过程中，选择GPT磁盘时，安装程序可以自动创建ESP分区。本文档侧重于手动创建的方法（尤其是在全新安装前）。

方法一：使用“磁盘管理”工具（适用于Windows 10/11）

1. 打开磁盘管理：

   • 按下 Win + X 键，然后选择“磁盘管理”。
   • 或者，在控制面板中搜索“创建并格式化硬盘分区”来打开磁盘管理。
   • 右键点击“此电脑”或“我的电脑”，选择“管理”，然后选择“存储”下的“磁盘管理”。

2. 识别磁盘：

   • 在磁盘管理界面的下方，你会看到列出的物理磁盘。
   • 注意： 务必确保你选择了正确的磁盘进行操作，通常是未分配空间的物理磁盘（标有“未分配”）而非逻辑驱动器分区区域。错误地在逻辑分区上新建分区可能会导致数据丢失或系统问题。

3. 创建新分区：

   • 在选中的磁盘上右键单击，选择“新建简单卷”。
   • “新建简单卷向导”将会启动。

4. 设置分区大小：

   • 在“指定简单卷大小”的步骤，需要输入你为这个分区预留的空间。
   • 关键参数：
     • 文件系统： 必须是FAT32。这是UEFI引导加载程序兼容性的要求。通常FAT32单个文件最大为4GB，单个分区最大为2TB（对于早期UEFI固件）。现代UEFI固件通常对FAT32的限制放宽了（直到4TB），但为了兼容性仍然推荐使用FAT32。
     • 分配驱动器号或路径：请选择“是，分配驱动器号”。这对于ESP分区识别和后续操作（如设置活动分区）非常重要。
     • 驱动器号和路径：选择合适的驱动器字母（例如，常见的是C:如果这是系统分区，但在创建前请注意查看，避免覆盖系统盘；也可以根据需要选择其他字母）。

5. 格式化分区：

   • 在“格式化分区”的步骤：
     • 文件系统： 确保是FAT32。
     • 分配单元大小： 保持默认设置即可。
     • 卷标：可以输入一个标签（如“EFI”）或留空，这不重要。
     • 确认选择：身份验证通过后，勾选“执行快速格式化”。
     • 重要提示：快速格式化只会清空MBR记录UI显示大小的空间，但分区内部数据仍可能被保留。为安全起见，强烈建议进行完全格式化（如果是在未分配空间上操作，通常可以选完全格式化），或者先删除该分区再重新创建，以确保数据彻底清除。完全格式化会彻底检查并格式化分区。
     • 注意标签栏上显示的“取消分配驱动器号”复选框：务必保持其未勾选状态，因为你需要分配驱动器号来设置分区为活动分区和使bcdboot命令能够识别。如果你在此处取消分配驱动器号，那么下一步设置分区为活动状态和执行bcd命令创建或更新启动记录时可能会遇到困难。

6. 完成创建：

   • 点击“下一步”，然后点击“完成”。

确认ESP分区已正确创建

新创建的简单卷（已分配驱动器号和格式化为FAT32）应该被Windows视为非活动分区（因为它还不是系统的启动分区）。你需要进一步使用命令行工具来使其成为活动的ESP分区。

方法二：使用“diskpart”命令行工具（精细控制）

对于更深入的操作（如确保分区被识别为活动的ESP），diskpart工具提供了更强大的功能。

1. 以管理员身份运行命令提示符或PowerShell。
2. 输入 diskpart 并按Enter。
3. 列出所有磁盘：list disk
4. 识别你的系统盘或目标磁盘（通常有较多未分配空间或刚配置过新硬盘），选择它：select disk X（替换X为数字）。
5. 创建原始分区，选择主分区，建议大小至少100MB，类型为MSDOS（兼容性）或GPT（无此限制，EPS位于GPT磁盘上，但diskpart会在创建分区时自动识别）：

   create partition primary

6. 格式化并分配驱动器号，同时指定为FAT32类型：

   select partition 1  # 默认刚创建的分区是第一分区
   format fs=FAT32 quick  或者建议  format fs=FAT32
   assign letter=Y      # 选择一个未被使用的驱动器号Y

设置分区为活动状态

使用diskpart将新创建的分区（通常是第一个分区）设置为活动状态，这对于GPT磁盘是必须的，因为UEFI需要活动分区来启动：

1. 以管理员身份运行diskpart。
2. list disk
3. select disk X （选择你的物理磁盘）
4. select partition Y （选择你刚创建并设置的分区，注意不是逻辑分区）
5. activate partition (如果没有未选中的锁定分区，这个命令会生效。如果你看到关于锁定分区的错误，先解绑或删除该逻辑分区)
6. 在Windows安装介质上，你需要运行 bcdboot 命令来将Windows Boot Manager（UEFI版本）放置到ESP分区上，并使其成为启动选项。

重要提示：

• 在安装Windows 10/11之前确保选择GPT分区表，并确保BIOS/UEFI设置为UEFI模式。
• 在Windows PE环境中或者使用Windows安装介质进行全新安装时，如果选择GPT磁盘，安装程序通常会自动创建并正确配置ESP分区和相应的引导结构。
• 如果你已经安装了操作系统（如旧版Windows或升级过程中残留的问题），请检查你的磁盘是否有ESP分区，它通常会自动创建在新磁盘上或替换旧的启动分区。检查方法类似磁盘管理。

总结来说，创建ESP分区是配置基于UEFI启动的Windows系统的基础步骤之一。请务必了解其作用和创建过程中的关键参数（FAT32, 分配驱动器号），并谨慎选择要操作的磁盘，以免造成数据丢失。完成分区创建后，还需通过bcdboot等命令确保Windows Boot Manager正确地被复制到ESP分区并标识为启动源。