Вы задумывались над тем, что происходит во время установки Windows после того, как вы нажимаете волшебную кнопку Далее в окне управления дисками?

Программа установки создает конфигурацию разделов, над каждым из которых она впоследствии выполняет различные действия.

Эта запись открывает серию статей о тонкостях создания разделов, а также резервного копирования и восстановления средствами Windows в разметке GPT на ПК с UEFI. Материала слишком много для одной статьи, поэтому первой ласточкой полетит базовая информация о разделах GPT и пример создания их структуры. Я обязательно буду опираться на этот рассказ, когда дело дойдет до создания и восстановления образов системы в реальных ситуациях.

Пример конфигурации разделов на ПК с UEFI

Давайте рассмотрим примерную конфигурацию дисков в разметке GPT на UEFI-системе. Порядок разделов зависит от ОС.

Увеличить рисунок

System (EFI)

Раздел EFI, отформатированный в FAT32, является обязательным для разметки GPT на системах с UEFI. Стандартный размер раздела EFI составляет 100MB, но на дисках расширенного формата 4K Native (секторы 4KB) он увеличен до 260MB 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.

Во время установки Windows на нем создается загрузка всего одной командой утилиты bcdboot. Программа установки знает букву раздела Windows (к нему применен install.wim):

bcdboot W:\Windows

Команда создает в корне раздела EFI папку EFI\Microsoft\Boot, копирует в нее файлы загрузки и формирует конфигурацию загрузки (BCD).

В некоторых элементах графического интерфейса русской Windows (например, в diskmgmt.msc) EFI ошибочно называется шифрованным системным разделом. Никакого шифрования там нет, равно как в английской ОС об этом не упоминается.

MSR (Microsoft System Reserved)

Раздел отформатирован в NTFS и занимает в Windows 8 и 8.1 — 128MB, а в Windows 10 — 16MB. Он также является обязательным для разметки GPT, потому что она не позволяет использовать скрытые секторы диска (в отличие от MBR). Как следствие, раздел MSR необходим для служебных операций встроенного и стороннего ПО (например, конвертирование простого диска в динамический). Но Windows может работать и без него, конечно. 1

Несмотря на наличие “System Reserved” в названии, раздел MSR не имеет ничего общего с разделом System Reserved в разметке MBR. Кроме того, он не виден в файловых менеджерах и оснастке управления дисками, хотя diskpart его показывает.

Windows

Это раздел с операционной системой, к которому применяется стандартный образ install.wim или настроенный образ.

Windows RE

В разметке GPT раздел Windows RE размером 300-750MB (в зависимости от версии ОС) содержит среду восстановления. Аналогичный раздел есть и на системах с разметкой MBR – там он называется System Reserved и наряду с RE содержит файлы, необходимые для загрузки Windows.

Среда восстановления находится в файле winre.wim.

Он попадает на раздел Windows RE в процессе установки ОС на отформатированный диск или во время подготовки ПК изготовителем. В обоих случаях принцип одинаковый:

1. В процессе создания структуры разделов для Windows RE назначается специальный атрибут 0x8000000000000001. Он является комбинацией двух атрибутов – один блокирует автоматическое назначение буквы диска, а другой – помечает раздел как обязательный для работы системы, что препятствует его удалению из оснастки управления дисками.
2. К разделу Windows применяется образ системы — стандартный install.wim или настроенный custom.wim. Как следствие, winre.wim оказывается в папке Windows\System32\Recovery.
3. На разделе Windows RE создается папка Recovery\WindowsRE, после чего это расположение среды восстановления регистрируется утилитой reagentc.

   W:\Windows\System32\reagentc.exe /setreimage /path T:\Recovery\WindowsRE /target W:\Windows

Утилита входит в состав Windows, но не Windows PE или RE, поэтому запускается она именно с раздела операционной системы. Наряду с регистрацией RE команда перемещает winre.wim с раздела Windows на служебный раздел Windows RE. Если вы хотите увидеть файл, сначала назначьте диску букву с помощью утилиты diskpart. Поскольку файл имеет атрибуты системный и скрытый, быстрее всего его покажет команда dir /ah.

В результате этих действий загрузка в среду восстановления происходит с раздела Windows RE. Подробности процесса я покажу в грядущем рассказе о восстановлении резервной копии.

Раздел Windows RE не является обязательным для работы Windows. Среда восстановления может отсутствовать или находиться прямо на разделе с операционной системой. Однако размещение Windows RE на отдельном разделе преследует две цели:

1. Загрузка в среду восстановления на ПК с зашифрованным разделом Windows. В среду восстановления невозможно загрузиться, если она находится на разделе с Windows, который зашифрован. Раздел Windows RE исключен из шифрования, поэтому всегда можно попасть в среду и воспользоваться ее инструментами.
2. Защита среды восстановления от шаловливых рук. Поскольку раздел невозможно удалить в оснастке управления дисками, вероятность его смерти по неосторожности несколько ниже, хотя при желании его несложно удалить с помощью diskpart.

Другие разделы (Recovery и т.д.)

Изготовители ПК также добавляют дополнительные разделы, например, один для хранения своих инструментов восстановления (заменяет стандартный Windows RE), а другой — с резервным образом системы для отката к фабричным настройкам. Они могут иметь особые атрибуты GPT по тем же причинам, что и Windows RE.

Так, процесс развертывания ОС на ПК может начинаться с сохранения заводского WIM-образа на разделе R. Это позволяет сначала применить его к разделу с системой, а затем зарегистрировать в качестве резервного образа одной командой.

W:\Windows\System32\reagentc /setosimage /path R: /target W:\Windows /index 1

В результате на этот образ опирается механизм сброса к заводским настройкам Windows 11 и Windows 10 (с оговорками), а также средства Reset и Refresh Your PC в Windows 8.1, хотя производители могут внедрять и свои пути отката по нажатию функциональных клавиш.

Вид на конфигурацию разделов из Windows

В оснастке управления дисками (diskmgmt.msc) описанная выше конфигурация выглядит так.

Разделы идут в том же порядке:

• 100MB – EFI
• MSR (не отображается)
• C – Windows, раздел с ОС
• 583MB – Windows RE

В утилите diskpart эту конфигурацию можно посмотреть командами list par (после выбора диска) и list vol.

Вы можете легко сопоставить тома с разделами, ориентируясь на столбец «Размер». Обратите внимание, что список томов не содержит раздела MSR размером 16MB, как и в оснастке.

Создание конфигурации разделов для разметки GPT

Вы можете создать рассмотренную выше конфигурацию:

• С помощью графического интерфейса программы установки Windows
• В командной строке утилитой diskpart.

Я покажу оба способа, но сначала объясню, почему мои рекомендации менялись со временем.

История моих рекомендаций

Изначально эта статья и первая версия скрипта diskpart в ней были призваны предотвратить проблему с недостаточным размером раздела RE, которая проявлялась при создании образа системы встроенными средствами в Windows 8 и 8.1. Когда это потеряло актуальность, я стал советовать по возможности создавать структуру разделов программой установки Windows.

Смена курса была обусловлена и другими причинами:

• Рекомендуемая структура разделов у Microsoft варьировалась в разных поколениях ОС, а затем и в разных версиях Windows 10. Так, отличается размер и расположение раздела Windows RE (он необходим, например, для восстановления диска, зашифрованного BitLocker).
• Microsoft сама не успевала оперативно отражать эти изменения в своей документации, куда уж мне :) Да и не планировал я создавать репозиторий скриптов diskpart на каждый чих.
• Программа установки автоматически создает правильную структуру разделов под конкретную ОС, на все случаи жизни и в соответствии с текущим подходом Microsoft.

Однако с последним пунктом появился нюанс, начиная с Windows 10 2004. Вплоть до Windows 10 1909 все разделы создавались до первой перезагрузки. Поэтому было удобно и достаточно использовать графический интерфейс управления дисками программы установки Windows на этапе WindowsPE.

Однако с версии 2004 раздел восстановления стал создаваться только после первой перезагрузки.

Дожидаться этого не всегда целесообразно, а также сложно для неопытных пользователей, которым этот способ в первую очередь и рекомендовался. Ведь после первой перезагрузки все файлы Windows уже скопированы на диск, а загрузка идет в ОС, а не с установочного диска.

Поэтому сейчас в моих рекомендациях нет нужды. Если требуется среда восстановления на отдельном разделе нежели на разделе с ОС, логично сразу создавать структуру с помощью diskpart.

Способ 1 — программа установки Windows

Начиная с Windows 10 2004 (20H1) этим способом создается только три раздела: EFI, MSR и Windows. Раздел Windows RE создается на следующем этапе установки ОС.

Этот способ работает только при наличии установочного диска, конечно. Достаточно начать установку, дойти до экрана конфигурации дисков и создать раздел на незанятом пространстве.

Программа установки автоматически создаст все необходимые разделы.

Способ 2 – утилита diskpart

Несмотря на отсутствие графического интерфейса, этот способ обладает важным преимуществом: он работает вне зависимости от того, есть ли в наличии установочный диск.

Скрипт ниже взят из документации Microsoft на начало 2022 года и подходит для Windows 11 и Winddows 10 2004+. Скрипт создает структуру разделов как на картинке.

Все команды выполняются в среде Windows PE.

Для ускорения процесса я рекомендую вам заранее сохранить файл с со вторым блоком команд, например, на установочной флэшке.

В команде ниже замените N на номер диска.

diskpart
list disk
sel disk N

Теперь выполняйте следующие команды или откройте ранее сохраненный файл в блокноте, скопируйте весь текст и вставьте правой кнопкой мыши в окно командной строки. Если блокнот еще не открыт, необязательно выходить из diskpart. Откройте еще одну командную строку сочетанием Shift + F10 и наберите notepad.

clean
convert gpt
rem == 1. System partition =========================
create partition efi size=100
rem    ** NOTE: For Advanced Format 4Kn drives,
rem               change this value to size = 260 ** 
format quick fs=fat32 label="System"
assign letter="S"
rem == 2. Microsoft Reserved (MSR) partition =======
create partition msr size=16
rem == 3. Windows partition ========================
rem ==    a. Create the Windows partition ==========
create partition primary 
rem ==    b. Create space for the recovery tools ===
rem       ** Update this size to match the size of
rem          the recovery tools (winre.wim)
rem          plus some free space.
rem Vadim: 760 for Windows 11 23H2
shrink minimum=760
rem ==    c. Prepare the Windows partition ========= 
format quick fs=ntfs label="Windows"
assign letter="W"
rem === 4. Recovery partition ======================
create partition primary
format quick fs=ntfs label="Recovery"
assign letter="R"
set id="de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac"
gpt attributes=0x8000000000000001
lis vol
lis par
exit

Да, я знаю, что diskpart можно «заскриптовать», но я не могу предугадать правильный номер диска, поэтому метод копирования-вставки оптимален с точки зрения краткости объяснений и скорости решения задачи :)

Структура разделов создана! Две последних команды перед выходом из diskpart покажут вам расклад по томам и разделам диска.

Здесь я хочу обратить ваше внимание на два момента:

1. Ключевым разделам назначены буквы W, S и R, но они действуют исключительно в этом сеансе Windows PE. В загруженной системе только раздел Windows получит букву — C.
2. Утилита diskpart автоматически создает первый раздел со смещением 1024KB, что оптимально для SSD.

Дискуссия

Эта запись не претендует на всеобъемлющий FAQ по GPT, тем более что он уже есть у Microsoft (мне кажется, я даже видел его русскую версию, но сходу не нашел). Я просто хотел приоткрыть завесу над одним из этапов установки Windows, а также прояснить весьма запутанную терминологию и снять базовые вопросы о создании структуры разделов. В следующей статье я расскажу о тонкостях и стратегиях резервного копирования ПК с UEFI.

Вообще, наличие UEFI в материнской плате не исключает возможности использования разметки MBR. Кстати, напишите в комментариях, какая у вас система и разметка! Если MBR на UEFI, расскажите, почему так получилось. Если у вас возникали проблемы при создании разметки GPT, напишите, в чем они заключались и как вы их решили.