UEFIブート機構とパーティション構成

概要

• UEFI環境下のWindows PCは以下のようなNVRAM + ディスクパーティション構成になり、これらを使ってWindowsはブートされる。
• マザーボード
  • UEFI NVRAM
• HDD/SSD
  • ESP(Windows Boot Manager + BCD)
  • Microsoftシステム予約パーティション（）
  • WindowsのCドライブパーティション(Windows Boot Loader)

0. UEFI NVRAM （CMOS）

• マザーボード上に不揮発メモリ上に存在
• マザーボードの機能を設定、利用するための組み込みソフトウェア
• ブートエントリーを持ち、どのOSエントリー（Windows Boot Manager）を起動するか、保存されている

1. EFIシステムパーティション（ESP/System）

• HDD/SSD上に存在
• UEFIからアクセスできるようにFAT32でフォーマットされる
• ESPはWindowsの一部ではなく、UEFIの仕様によるもの
• 100MB以上

Windows Boot Manager

• Windowsを起動するためのUEFIアプリケーション
• ESP上の、\EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi に存在
• Windowsをインストールすると、UEFI NVRAMにWindows Boot Managerのエントリーが登録され、優先的にそのWindowsが起動するようになる

BCD

• Windows Boot Loaderのエントリーを保存するためのファイル
• Windows Boot ManagerはBCDを読み取り、どのWindows Boot Loaderをどのように起動するか決める
• ESP上の、\EFI\Microsoft\Boot\BCD に存在
• 1台のPCに複数のWindowsをインストールする場合、BCDを編集して、Windows Boot LoaderをOSの数だけ増やす

2. Microsoftシステム予約パーティション（MSR/Microsfot reserved partition）

• Windows10以降のGPTディスクの場合に存在。
• BitLocker暗号化やシステムの回復ツールなどが作業用など、Windowsのメンテナンスやアップグレードに使用する隠しパーティション
• MBRで「システムで予約済み」と呼ばれていたパーティション
• 16MB以上だが、ディスクによって1GB程度になる

3. WindowsのCドライブパーティション (Primary/Windows Boot Loader)

• Windowsシステムパーティション（Cドライブなど）に存在
• Windowsを起動するためのアプリケーション

4. 回復環境パーティション（WindowsRE/Recovery tools partition）

• 障害時などにブートマネージャーを修復したり、Windowsをバックアップから復旧するなど、回復環境（WindowsRE）を使うためのパーティション。
• USBメモリーのWindowsインストールメディアなど、別の回復環境起動手段があればなくてもいい。
• 300MB以上

参考

• http://dxr165.blog.fc2.com/blog-entry-256.html
• https://technet.microsoft.com/ja-jp/library/dd799232(v=ws.10).aspx
• http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1106/23/news118.html
• https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/manufacture/desktop/configure-uefigpt-based-hard-drive-partitions