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善用EFI系統(tǒng)分區(qū)ESP
摘要 本文講解如何利用ESP的特點(diǎn)更好地使用ESP,以及作者本人是如何使用ESP的。

EFI系統(tǒng)分區(qū),即 EFI system partition,簡寫為 ESP。ESP 是一個(gè) FAT16 或 FAT32 格式的物理分區(qū),但是其分區(qū)標(biāo)識(shí)是 EF (十六進(jìn)制) 而非常規(guī)的 0E 或 0C,因此,該分區(qū)在 Windows 操作系統(tǒng)下一般是不可見的。支持 EFI 模式的電腦需要從 ESP 啟動(dòng)系統(tǒng),EFI 固件可從 ESP 加載 EFI 啟動(dòng)程序或者應(yīng)用。

一般情況下,大家僅僅是為了應(yīng)和 EFI 規(guī)范而不得不劃分這樣一個(gè)分區(qū),而且也只把它當(dāng)作一個(gè) EFI 啟動(dòng)程序和 EFI 應(yīng)用程序的存儲(chǔ)空間。因此,許多資料都推薦只劃分一百多M空間給 ESP,這也使得該分區(qū)除了遵循 EFI 規(guī)范以及存儲(chǔ) EFI 啟動(dòng)文件之外沒有太大用處。然而,我認(rèn)為 ESP 可以有更多更好的用法。既然 ESP 是必要的,何不物盡其用?

首先,看下 ESP 本身的特點(diǎn),以及由此帶來的好處。

ESP的特點(diǎn)和好處

  • FAT分區(qū)與通用性
    EFI 規(guī)范規(guī)定 ESP 使用 FAT 格式。盡管這種老舊的格式有很多局限性,但也不算一無是處。尤其對(duì)我來說,系統(tǒng)中有個(gè) FAT32 分區(qū)是很好的,因?yàn)槲医?jīng)常使用多個(gè)系統(tǒng),包括 Windows、Linux、FreeBSD,而這些系統(tǒng)都能安全地訪問 FAT 分區(qū),因此,我可以把各個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)相關(guān)的文件包括啟動(dòng)管理程序等放到 ESP 里,而且,這也方便我可以在一個(gè)系統(tǒng)中去修改另一個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)文件,至少我可以把 ESP 當(dāng)作各個(gè)系統(tǒng)的公共交換空間吧。
  • 獨(dú)立于操作系統(tǒng)
    ESP是一個(gè)獨(dú)立于操作系統(tǒng)之外的分區(qū),操作系統(tǒng)被引導(dǎo)之后,就不再依賴它。這使得 ESP 非常適合用來存儲(chǔ)那些系統(tǒng)級(jí)的維護(hù)性的工具和數(shù)據(jù),比如:引導(dǎo)管理程序、驅(qū)動(dòng)程序、系統(tǒng)維護(hù)工具、系統(tǒng)備份等,甚至可以在 ESP 里安裝一個(gè)特殊的操作系統(tǒng)(SlaTaz Linux? PuppyLinux? Win PE?)。
  • ESP分區(qū)標(biāo)識(shí)與安全、隱藏
    盡管 ESP 分區(qū)是一個(gè) FAT 格式的分區(qū),但它的分區(qū)標(biāo)識(shí)卻是一個(gè)特別的標(biāo)識(shí)(EF),EFI 規(guī)范的這一規(guī)定使得 ESP 在 Windows 下一般是不可見的,起碼,對(duì)一般的 Windows 用戶來說,這是一塊“無法訪問”的隱藏起來的區(qū)域。這意味什么?我們可以利用這個(gè)特點(diǎn)做什么?
    我們不妨先回顧下其它煞費(fèi)苦心地劃分特殊分區(qū)以達(dá)到特殊目的的一些技術(shù)或方案。許多品牌機(jī)會(huì)在硬盤里劃分一個(gè)特殊的隱藏的分區(qū),用以存放系統(tǒng)恢復(fù)鏡像等文件,可利用該分區(qū)“一鍵”恢復(fù)系統(tǒng)。無憂論壇上提到了UD隱藏分區(qū),在磁盤上劃分一塊未使用的空白區(qū)域,用于存儲(chǔ)引導(dǎo)文件甚至PE系統(tǒng)。除了這些,應(yīng)該還有一些類似的東西,它們的目標(biāo)其實(shí)都是為了維護(hù)或恢復(fù)系統(tǒng),一般來說,木馬和病毒不會(huì)破壞這些分區(qū)里的文件,普通用戶也不會(huì)觸及它們,使得它們相對(duì)來說是安全的。但是,它們的用戶其實(shí)只是普通的 Windows 使用者,其它操作系統(tǒng)的用戶,以及稍懂點(diǎn)技術(shù)的 Windows 用戶,非常不愿意見到那些“多余”的分區(qū),相信許多人都會(huì)把那些分區(qū)刪除了吧?不過,ESP 呢?與提及的那些技術(shù)相比,ESP 也可以看作是一個(gè)特殊的分區(qū),它有何特別?
    首先,EFI 規(guī)范要求有 ESP,既然是強(qiáng)制的,那我們不妨拿它多做點(diǎn)事,而不是去刪除它。其次,與上面提及的那些技術(shù)相比,ESP 也可以看做是一個(gè)安全的隱藏的分區(qū),這使得我們完全可以使用 ESP 來替代那些技術(shù),我們可以把引導(dǎo)管理程序、系統(tǒng)維護(hù)工具、系統(tǒng)恢復(fù)工具及鏡像等放到 ESP,可以自己打造“一鍵恢復(fù)系統(tǒng)”,等等。而且,不僅可以自己進(jìn)行 DIY,還要更方便、更通用。再者,ESP 是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 FAT 分區(qū),因此與上面提及的那些技術(shù)不同,ESP 在“隱藏”的同時(shí)并沒有失去可訪問性,不管你用什么操作系統(tǒng),都是可以安全地訪問它的(后面講),所以,ESP 絕不會(huì)是“多余”的,相反,它很有用。
    精心打造后的 ESP 可以成為你系統(tǒng)中的“救命稻草”,因它的特性使得它可能會(huì)是所有分區(qū)中最為“安全”的,當(dāng)你的系統(tǒng)受損時(shí),你還能依靠這個(gè) ESP 進(jìn)入維護(hù)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù),或是“一鍵恢復(fù)”,或是進(jìn)入 ESP 里的 某個(gè) Linux 系統(tǒng),或者,進(jìn)入預(yù)先安裝好的某個(gè) Win PE,甚或一個(gè) RamXP?你想怎么打造你的 ESP 呢?

善用ESP

  • 大容量的 ESP
    與常識(shí)相反,我使用大容量的 ESP。我一般會(huì)劃分一個(gè) 20G 或 32G 的 ESP,并且,不管系統(tǒng)是否支持 EFI(事實(shí)上我現(xiàn)在用的這臺(tái)機(jī)器根本不支持 EFI),我都會(huì)在主硬盤上劃分這么一個(gè) ESP。

  • 訪問 ESP
    在 Linux 等系統(tǒng)下,ESP 和普通的 FAT 分區(qū)沒什么兩樣,可以使用相同的方式進(jìn)行掛載(使用 vfat 分區(qū)類型)??梢园?ESP 的掛載寫到 /etc/fstab 里。我一般把 ESP 掛載為 /boot。
    在 Windows 下,ESP 一般是不可見的,使用 Windows 自己的磁盤管理器無法為 ESP 分配盤符,因此需要借助一些工具或方法。如果是 PE 系統(tǒng),或是 Win 7 以下版本的 Windows,可以使用 BOOTICE 的分區(qū)管理功能,給 ESP 分配一個(gè)盤符。另外,無憂論壇上有人寫了一個(gè) MountESP 程序,可以用來掛載 ESP 并為之分配盤符。然而,在 Win 7 以上版本的 Windows 中,那些工具雖然可以成功給 ESP 分配盤符,但在資源管理器中看不到。
    其實(shí),不借助其它工具,使用 MKLINK 命令就可以掛載 ESP。假設(shè) ESP 位于第一塊硬盤的第一個(gè)分區(qū),以管理員身份打開 CMD,運(yùn)行以下命令:

    1
    MKLINK /J C:\ESP \\?\GLOBALROOT\Device\Harddisk0\Partition1\

    運(yùn)行成功之后,C:\ESP 就是指向 ESP 的一個(gè)符號(hào)鏈接,欲訪問 ESP,訪問 C:\ESP 即可。這個(gè)方法在 Windows 上其實(shí)是通用的,Win 7 以下版本也可以用,只是在 Win 7 以下版本并沒有 MKLINK 命令,需要自行下載 junction 這個(gè)程序來代替 mklink。

  • 引導(dǎo)管理程序
    對(duì)于 EFI 系統(tǒng)來說,系統(tǒng)的引導(dǎo)文件會(huì)安裝到 ESP。Windows 會(huì)在 ESP 建立 EFI 目錄并把引導(dǎo)文件復(fù)制到這里。Linux 則有多種選擇方案,我一般選擇 Grub2,也使用過 rEFIt。
    而對(duì)于非 EFI 系統(tǒng),主引導(dǎo)記錄(MBR)我一般會(huì)使用 GRUB4DOS 或 NT6.X MBR,并把 GRUB4DOS (包括 grub.mbr, grub.exe, grldr, menu.lst)安裝到 ESP,并且,附加上 SISO 模塊(可以在無憂論壇里找到它)。還可以從 Win 8.1 復(fù)制 bootmgr 及 boot 目錄到 ESP,并使用 BOOTICE 來管理 MBR 和 BCD。
    不管系統(tǒng)是否是 EFI 的,我一般都會(huì)在 ESP 里安裝 GRUB4DOS。GRUB4DOS 并不支持 EFI,但沒關(guān)系,我們可以借用 GRUB 2 EFI 來引導(dǎo) GRUB4DOS,給 GRUB 2 加個(gè)菜單就可以了,類似這樣:

    menuentry "GRUB4DOS" {insmod part_msdosinsmod fatset root=(hd0,1)linux /grub.exe}

    以后我打算嘗試下Clover,這樣,不管是否是 EFI 系統(tǒng),我都可以用同樣一個(gè)引導(dǎo)管理程序。

  • 在 ESP 里安裝非日常用操作系統(tǒng)
    當(dāng)然,你不會(huì)想在 ESP 里安裝日常所用的操作系統(tǒng),我們可以挑選那些小巧便攜的一些操作系統(tǒng)放到 ESP 里以備不時(shí)之需。許多系統(tǒng)可以借助某些引導(dǎo)管理程序以 ISO 鏡像的方式直接啟動(dòng),比如,SliTaz Linux, Ubuntu 等,很多 Win PE 系統(tǒng)也可借由 GRUB4DOS 從 ISO 直接啟動(dòng)。
    GRUB 2 可以使用 loopback 模塊啟動(dòng)一些 ISO 鏡像,假設(shè) ESP 是第一塊硬盤的第一個(gè)分區(qū),下面是一些 Grub 2 的菜單例子:

    ### GRUB 2 菜單文件: /boot/grub/grub.cfgmenuentry "Ubuntu Live" {set ISO=/OS/Ubuntu/ubuntu.isoloopback loop (hd0,1)$ISO### 如果是32位的Ubuntu,應(yīng)將下面的 vmlinuz.efi 改為 vmlinuzlinux (loop)/casper/vmlinuz.efi boot=casper iso-scan/filename=$ISO noprompt noejectinitrd (loop)/casper/initrd.lz}menuentry "SliTaz" {set ISO=/OS/SliTaz/slitaz-cooking.isoloopback loop (hd0,1)$ISOlinux (loop)/boot/bzImage root=/dev/nullinitrd (loop)/boot/rootfs.gz}menuentry "Fedora Live" {set ISO=/OS/Fedora/fedora.isoloopback loop (hd0,1)$ISOlinux (loop)/EFI/boot/vmlinuz0 root=live:$ISO rootfstype=auto ro liveimg quiet rhgb rd.luks=0 rd.md=0initrd (loop)/EFI/boot/initrd0.img}menuentry "Knoppix Live ISO" {set ISO=/OS/Knoppix/knoppix.isoloopback loop (hd0,1)$ISOlinux (loop)/boot/isolinux/linux bootfrom=/dev/sda1$ISO acpi=off keyboard=us language-usinitrd (loop)/boot/isolinux/minirt.gz}

    相對(duì)來說,我對(duì) GRUB4DOS 更熟悉一些,而且 GRUB4DOS 可以啟動(dòng)更多種類的鏡像文件。如果你的系統(tǒng)是 EFI 啟動(dòng)的,你可以安裝 GRUB 2 EFI 并借由它來引導(dǎo) GRUB4DOS,前面已經(jīng)說過。GRUB4DOS 的菜單文件是 menu.lst,以下是一些例子:

    iftitle [find --set-root --devices=h /bootmgr && call set R=%@root^%] BOOTMGR of Windows VISTA/WIN7/WIN2008 on %R%chainloader %bootmgr%/bootmgr
    iftitle [find --set-root --devices=h /OS/Ubuntu/ubuntu.iso && call set R=%@root^%] Ubuntu LiveCDset F=/OS/Ubuntu/ubuntu.isomap %F% (0xff) || map --mem-top %F% (0xff)map --hookkernel (0xff)/casper/vmlinuz boot=casper iso-scan/filename=%F% ro quiet splashinitrd (0xff)/casper/initrd.lz
    title SliTaz ISOset F=/OS/SliTaz/slitaz.isofind --set-root --ignore-floppies --ignore-cd %F%map %F% (0xff) || map --mem-top %F% (0xff)map --hookchainloader (0xff)
    title Win8.1 RamOSset F=/OS/Win8/usm8.1ramos.isofind --set-root --ignore-floppies --ignore-cd %F%map %F% (0xff) || map --mem-top %F% (0xff)map --hookchainloader (0xff)
    title 0PE LiveISOset F=/OS/0PE/0PE.isofind --set-root --ignore-floppies --ignore-cd %F%map %F% (0xff) || map --mem-top %F% (0xff)map --hookchainloader (0xff)

    更高級(jí)點(diǎn),還可以利用 Win7 以上版本的差分 VHD 及 GRUB4DOS 的 dd 命令做一鍵恢復(fù)。

  • 系統(tǒng)維護(hù)工具、PETOOLS、腳本文件
    上面所述的操作系統(tǒng)本身只能提供有限的工具,為便于系統(tǒng)維護(hù),我把各種系統(tǒng)維護(hù)工具、PETOOLS等都放在了 ESP 里,這樣,從 ESP 啟動(dòng) PE 系統(tǒng)后就可以調(diào)用它們。這些工具包括:磁盤工具、分區(qū)工具、鏡像/備份工具、輔助安裝工具、硬件檢測(cè)工具、系統(tǒng)清理、恢復(fù)工具,等等。
    還有,我把自己寫的一些維護(hù)用的腳本也放在了這里。

  • 操作系統(tǒng)鏡像、備份及驅(qū)動(dòng)
    我很過分,我把這些東西也都塞到 ESP 里。如果日常使用的系統(tǒng)壞了,沒關(guān)系,從 ESP 啟動(dòng)一個(gè)系統(tǒng),或安裝新系統(tǒng),或進(jìn)行恢復(fù),都可以,對(duì)其它分區(qū)進(jìn)行調(diào)整也可以,只要 ESP 沒壞,其它系統(tǒng)都?jí)牧艘矝]關(guān)系。

后記

現(xiàn)在,你應(yīng)該可以理解我為什么弄那么大容量的 ESP 了吧?
請(qǐng)不要把 ESP 與微軟的 MSR 分區(qū)混淆,那個(gè) MSR 分區(qū)并沒有存在的必要。
你準(zhǔn)備怎樣使用 ESP 呢?

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