ESPとMSRパーティションとは何か、ESPとMSRパーティションをどのように作成するか

問題#

私たちが DiskGenius を使用して新しいハードディスクに新しいパーティションを作成する際に、このオプションが表示されます：ESP\MSR パーティションを作成します。

これは何を意味するのでしょうか、まず必要な基礎知識を理解しましょう。

UEFI+GPT#

まず明確にする必要があるのは、UEFI ブート + GPT（GUID パーティションテーブル）ハードディスクパーティションのみが ESP パーティションと MSR パーティションを持ち、従来の（レガシー）ブート + MBR（マスターブートレコード）ハードディスクパーティションでは ESP パーティションと MSR パーティションは全く必要ありません。

UEFI の前身は、1998 年にインテルが開発を開始した Intel Boot Initiative で、後に拡張ファームウェアインターフェース（Extensible Firmware Interface、略して EFI）に改名されました。2005 年にインテルはこれを統一拡張ファームウェアインターフェースフォーラム（Unified EFI Forum）に引き渡し、EFI は正式に UEFI（Unified EFI、すなわち統一拡張ファームウェアインターフェース）に改名されました。

UEFI フォーラムは 2007 年 1 月 7 日に 2.1 バージョンを発表したため、ここ十年ほどの新しいコンピュータの標準は UEFI ブートであり、十数年前のコンピュータは従来の BIOS ブートです。

UEFI ファームウェアは従来の BIOS ブート環境もサポートでき、両者には機能的な本質的違いはありません。PC のブートファームウェアのブートプロセスは、IBM PC が誕生した日から本質的に変わっていません。

ROM ステージではメモリがなく、ROM 上でアセンブリ言語コードを実行する必要があります。キャッシュとしての一時スペースが RAM の後に登場し、C 言語が登場します。RAM ステージでは、自由に使えるメモリがあり、多くの追加の大きなメモリを必要とするものが実行を開始できます。この時、チップセット、CPU、マザーボードモジュールなどのコアプロセスを初期化する必要があります。Find Something to boot ステージでは、デバイスを列挙し、ブートデバイスを見つけ、ブートデバイスが依存するノードをすべて通過させてから、作業を引き渡し始めます。これが Windows または Linux 時代の始まりです。UEFI の発明には偶然性も必然性もあります。UEFI が発明される前、PC は 1979 年から受け継がれた従来の BIOS を使用しており、一連のアセンブリで書かれたハードウェア初期化コードがあり、これは閉鎖的で神秘的であり、さまざまな不明瞭なプリセットや祖先コードが満載でした。1997 年、インテルの社員は従来の BIOS に基づいて Itanium プロセッサーチップセットをサポートするサーバーを開発しましたが、うまくいかず、最終的にその計画は実行不可能であることが証明され、インテルは新しいメカニズムを開発することを決定しました。

プラットフォームファームウェアと OS ローダーの間で高級 C 言語インターフェースを使用することは必然的な選択となり、これによりオペレーティングシステムはプラットフォームのハードウェアの詳細をできるだけ少なく理解し、ブートプロセスのためにファームウェアとオペレーティングシステム間、CPU アーキテクチャに依存しない API を定義することができました。

UEFI はモジュール化された C 言語スタイルのパラメータスタック渡し方式、動的リンクの形式で構成されており、BIOS よりも実装が容易で、フォールトトレランスとエラーチェック機能が強化され、システム開発の時間が短縮されました。UEFI の起動時間は従来の BIOS 起動よりも速く、マウスによるグラフィカル操作をサポートしています。

MBR と GPT パーティションテーブルの違い

新しいハードディスクを使用する前に、それをパーティション分割する必要があります。これらのパーティションには、パーティションがどこから始まるかの情報が含まれており、オペレーティングシステムはどのセクターがどのパーティションに属するか、どのパーティションが起動可能であるかを知ることができます。

MBR はマスターブートレコードで、最初に 1983 年に IBM PC DOS 2.0 で提案されました。

マスターブートレコードと呼ばれるのは、ドライブの開始部分に存在する特殊なブートセクターにあり、インストールされたオペレーティングシステムのブートローダーとドライブの論理パーティション情報を含んでいるためです。

MBR は最大 2TB のハードディスクをサポートしますが、2TB を超える容量のハードディスクを処理することはできません。最大 4 つのプライマリパーティションしか作成できず、さらに多くのパーティションを作成するには、いわゆる「拡張パーティション」を作成し、その中に論理パーティションを作成する必要があります。厳密には、拡張パーティションは実際の意味でのパーティションではなく、次のパーティションへのポインタに過ぎません。

GPT はグローバルユニーク識別子（GUID）パーティションテーブルです。

その名の通り、ドライブ上の各パーティションにはグローバルにユニークな識別子があり、このランダムに生成された文字列は、地球上のすべての GPT パーティションに完全にユニークな識別子を割り当てることを保証します。

GPT には MBR のような多くの制限がなく、容量はオペレーティングシステムやファイルシステムがサポートできないほど大きく、無限のパーティション数をサポートし、拡張パーティションを作成する必要がありません。現在の制限はオペレーティングシステムにあり、Windows は最大 128 の GPT パーティションをサポートしています。

GPT と EFI は相互に補完し合います。

UEFI は古い BIOS の代わりに使用され、GPT は古い MBR の代わりに使用されます。UEFI は MBR をブートすることができますが、GPT とより相性が良いようです。注意すべきは、従来の BIOS は GPT パーティション内のシステムをブートできず、ブラックスクリーンでシステムディスクをブートできないというメッセージが表示されます。

GPT パーティション内の ESP は、オペレーティングシステムとは独立したパーティションです。

ESP（EFI システムパーティション）は Windows オペレーティングシステムでは見えず、UEFI ブートをサポートするコンピュータは ESP からシステムをブートする必要があります。オペレーティングシステムがブートされた後は、もはや使用されません。ESP は FAT16 または FAT32 形式の物理パーティションですが、そのパーティション識別子は EF（16 進数）であり、通常の 0E または 0C ではありません。

MSR（Microsoft Reserved Partition）パーティションは、パーティション構造を調整するために予約されたパーティションです。

MSR パーティションは本質的にパーティションテーブルに書かれた未割り当てのスペースであり、Windows システムは MSR パーティションにファイルシステムを構築したりデータを書き込んだりすることはありませんが、Windows 8 以降のシステム更新時に MSR パーティションを検出します。したがって、MSR パーティションは Windows にとって必ず保持する必要があり、削除することはできませんが、Linux や MacOS には影響しません。

HD と RD については、明らかにストレージデバイスの種類を区別するために使用されます。例えば、下の図のように：HD はハードディスクを示し、RD は USB メモリを示し、後ろのアラビア数字 0、1、2…… はシステムの自己検査後の順序を示します。

手順#

次に本題に戻り、DiskGenius ハードディスクパーティショニングツールを使用して ESP/MSR パーティションを作成する方法を示します：

1、"DiskGenius" ソフトウェアを開き、左側のリストから ESP/MSR パーティションを作成するディスクを見つけます。以下の図のように：
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2、ディスクの前の + 記号をクリックして展開すると、ディスクが表示されます。右クリックして「ESP/MSR パーティションを作成」を選択します。以下の図のように：

3、「ESP パーティションを作成」と「MSR パーティションを作成」をそれぞれチェックし、次に必要に応じて ESP パーティションのサイズを設定し、「確定」オプションをクリックします。Windows では EFI パーティションの最小サイズは 100MB 未満であってはならず、これは Windows インストール時のデフォルト設定でもありますので、特別な要件がなければ 100MB のままで大丈夫です。