如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

技术教程 不思进取 2年前 (2019-08-31) 565次浏览 0个评论 扫描二维码

这是 Windows 系统中的一个不为人知的隐藏功能,就连微软官方也从未提及过任何相关信息。在此之前大家普遍认为 exFAT 不能用作系统盘运行系统,但现在这都将成为历史。

个人日用主力机磁盘分区预览截图:

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

exFAT 带来的新特性:

  • 优化卷位图管理及页块分配,提高闪存类存储介质读写速度
  • 无卷日志纪录,减少闪存读写操作次数以延长其使用寿命
  • 无权限管理机制默认即为最高权限,管理系统文件不再报权限不足错误
  • Windows To Go 配合 Mac 等平台拥有更强的交互能力以及更为广泛的兼容性
  • 允许分配更大的簇以提升 IO 性能
  • 支持 TFAT 保护机制(仅 Win8)
  • 支持 ECC 校验和(仅元数据)

注意事项:

  • exFAT 启动仅支持 Windows 8 及以上版本的系统,Windows 7 及以下版本的系统不支持 exFAT 启动不用再去试了。
  • exFAT 安装并启动 Windows 系统建议配合固态硬盘或 U 盘等闪存盘使用,传统的机械硬盘除非特别有需要否则并不推荐。
  • 为保证启动效率建议优先使用 Legacy 引导,UEFI 引导启动时间会比 BIOS 略长,如果一定要使用 UEFI 引导请关闭安全启动(虽然不关也能启动但是..非常慢!)。
  • 为保证启动效率以及系统版本兼容性,建议以传统模式安装系统,如果一定要使用 VHD(X)模式安装系统(较慢)请参考:点击查看
  • 对于 FAT12/16/32 文件系统启动各版本 Windows 系统可参考此帖:点击查看
  • 对于无 ESP 单分区 exFAT UEFI 启动方案可参考此帖:点击查看
  • 高版本的 64 位系统还需要手动替换一次已签名的 exFAT 驱动,否则启动时间就会非常长(实测 Win10 不替换驱动开机两个小时,替换驱动开机 20 秒),对于 32 位系统则都没有这种问题,该问题的具体原因可参阅:点击查看
  • 高版本的系统启动时间总会比低版本的系统略长,对于特别在意开机速度,对这个有强迫症的同学请使用低版本系统启动(最低 7850)。
  • 虽然 exFAT 在启动时间上可能会稍长一点,但在进入系统后的运行速度并不慢。
  • 实际上这是 Windows 启动管理器对 exFAT 启动的优化不到位导致的,不过倒是可以用一种特殊方法来加速启动。

安装思路:

  • 由于微软的 Sysprep 一直都存在一个 Bug,因此原版系统直接安装到 exFAT 分区在启动时会卡在系统 OOBE 界面报错无法完成初始化。
  • 而正确的安装方法是先在 NTFS 分区中安装好系统并手动完成 OOBE 初始化阶段进入桌面,之后在 WinPE 下将整个系统打包备份为 WIM 或 ESD 文件后(不能使用 GHOST)再解压释放到 exFAT 分区中启动即可。
  • 对于已经安装好且现有能用的系统,可以直接在 WinPE 下备份 WIM/ESD 后将原 NTFS 卷格式化为 exFAT 再释放系统文件即可测试启动,如果遇到了问题也可以手动完全还原回测试之前的状态。

准备工具:

操作步骤:

1、下载要安装的 Windows 系统镜像,这里以使用最新的 Windows 10 v1903 64 位版本为例,如果已经下载可跳过此步。建议选择 Win10 V1903 64 位版,它新增了对 exFAT VHD(X)启动的支持。

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2、下载 Windows PE 维护系统,这里以使用最新的微 PE 工具箱 v2.0 64 位版本为例,如果已经下载可跳过此步。建议选择 WePE V2.0 64 位版,它新增了对 NVMe 磁盘的支持。

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3、全部下载完成后会得到如图三个文件,注意不要把这些文件放在系统盘(以下均简写为 C 盘)内。

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4、打开 WePE_64_V2.0.exe 文件,如果手头有可用的 U 盘建议右下角点击安装到 U 盘,没有的直接安装到硬盘即可,如果已经安装到硬盘或制作过 U 盘启动盘的可跳过此步。制作启动盘时可根据自己的需要调整方案和设置,如果没有异议或看不懂的直接以默认方式一键安装即可。

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5、在电脑开机时快速连按主板的快捷启动键显示选择带有 U 盘名的启动项并回车启动,或者通过硬盘开机启动菜单↑↓选择带有 Windows PE 的启动项并回车进入,如图现在将进入 PE 桌面。对于 U 盘启动问题各主板厂商预设的快捷键不同,具体请自行搜索或者自己挨个试。

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6、找到你下载的 cn_windows_10_consumer_editions_version_1903_x64_dvd_8f05241d.iso 文件,右键装载或者直接双击该文件即可快速挂载为虚拟光驱。对于已经安装好且现有能用的系统可跳过 6-13 步,直接从第 14 步开始操作。

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7、备份转移好 C 盘内重要文件,然后运行 PE 桌面上的“Windows 安装器”,在“安装磁盘的位置”处确定选择为“C 盘”,点击右侧的”F”按钮打开格式化窗口,确定“文件系统(F)”选择为“NTFS”,“分配单元大小(A)”选择为“4096 字节”,点击“开始(S)”格式化等待完成后确定“关闭(C)”。

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8、定位到“选择包含 Windows 安装文件的文件夹”项点击“选择”按钮,在弹出窗口中找到刚才挂载的“虚拟光驱盘符:\sources\install.wim”文件并点击“打开”按钮完成选择。

定位到“选择引导驱动器”项点击“选择”按钮将弹出打开窗口,对于 Legacy MBR 组合需找到“活动分区”(一般为 C 盘)并点击“选择文件夹”按钮完成选择;对于 UEFI GPT 组合需找到“ESP 分区”(运行 WinNTSetup 后自动挂载出来的盘)并点击“选择文件夹”按钮完成选择。

定位到“安装磁盘的位置”项点击“选择”按钮,在弹出窗口中找到“C 盘”并点击“选择文件夹”按钮完成选择。在选项区域中点击“版本:”下拉菜单根据需要自行选择,这里将以“Windows 10 专业版”为例,选择好后如果检查了没有问题就点击“开始安装”按钮继续下一步操作。

对于“优化调整》》》”等其他选项懂的可以自行设置,不懂的则不要设置。

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9、如图将弹出“都准备好了吗?”提示框,此时无特殊情况一般不修改设置直接点击“确定”按钮即可。

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10、请耐心等待“应用 Windows 映像文件”绿色进度条走满,此步所需时间视电脑配置高低而定。

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11、当弹出“已完成!”提示框时直接点击“重启”按钮即可,如果此时系统不能重启请手动打开“开始菜单”并点击“重启”按钮完成重启操作。记得拔出 U 盘等不必要的设备~~

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12、请耐心等待系统 OOBE 阶段初始化完成,并自行完成进入桌面之前的配置工作。

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13、当成功进入系统桌面后稍等一会即可重启再次进入 WinPE 系统,但我强烈建议在这期间先自行优化一些系统设置(如 WU 打齐更新补丁和预先安装好各运行库以及个人常用软件等)再重新进 PE。

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14、进入 PE 系统后解压下载的“exFAT 驱动.zip”压缩包文件,然后根据你安装的系统版本选择并打开对应的文件夹(这里为 19H1 RTM 即对应版本 18362),再将其中的“exfat.sys”文件复制粘贴到“C:\Windows\System32\Drivers”文件夹内并替换掉原文件。注意此操作仅适用于安装的是 64 位系统(该操作为核心步骤必做,否则系统启动时间将会非常长),如果安装的是 32 位系统请跳过此步。

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15、点击并打开开始菜单→所有程序→备份还原→WIM 映像处理工具。这里以使用 WimTool 为例,对于处理 WIM/ESD 文件也可以使用 Dism 或 Dism 等工具完成操作。

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16、点击“新制和追加”选项卡,在“选择要制作成 WIM 映像的源目录”处点击“浏览”按钮,选择“整个 C 盘”并点击“确定”按钮。在“选择保存 WIM 映像的文件名”处点击“浏览”按钮,选择点击“除 C 盘外”的其他盘可在任意目录输入自定义文件名并点击“保存”按钮。

在选项[1]区域中的“压缩类型”下拉菜单选择为“最大压缩”。

在选项[2]区域中的四个“文本框”内可以自由设置备注信息或者直接留空即可。选择好后如果检查了没有问题就点击“新建映像”按钮继续下一步操作。注意对于压缩类型选项请根据实际情况量力而行,该操作对处理器的性能要求较高,如果电脑配置较低此项耗时会比较长,为保证最佳效率我个人推荐:酷睿 i9/i7 选择最大压缩;酷睿 i5/i3 选择快速压缩;奔腾/赛扬选择没有压缩。

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17、请耐心等待 WIM 映像打包封装完毕,此步所需时间视电脑配置高低而定。

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18、当绿色进度条为“100%”并在提示信息框内显示“制作映像文件:完成”时即可进行下一步操作。

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19、点击并打开开始菜单→命令提示符,注意空格输入“Format C: /FS:exFAT /Q /A:4096”不包含引号并按下 Enter 回车键,当提示是否继续格式化时按下“Y”键并回车,当提示设置卷标时可自行设置或直接回车留空,当提示格式化完成信息后此时 C 盘已成功格式化为 exFAT 文件系统。

这里以系统自带的 CMD 命令行将本地磁盘格式化为 exFAT 为例,对于此操作也可以直接使用 DiskGenius 分区工具 4.9 以上版本实现以 exFAT 文件系统格式化硬盘,其中分配簇大小建议选择为 4096 字节。

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20、回到 WimTool,点击“挂载和解开”选项卡,在“选择要挂载或解开的 WIM 文件”处点击“浏览”按钮,选择之前保存好的“WIM 映像文件”并点击“打开”按钮。

在“选择挂载或解开的目标文件夹”处点击“浏览”按钮,选择“整个 C 盘”并点击“确定”按钮。选择好后如果检查了没有问题就点击“解开映像”按钮继续下一步操作。

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21、如图所示如果弹出“选择是否继续解开 WIM 映像”对话框则点击“是(Y)”按钮以继续操作。

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22、请耐心等待 WIM 映像解包释放完毕,此步所需时间视电脑配置高低而定。

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23、当绿色进度条为“100%”并在提示信息框内显示“解开映像文件:完成”时即可进行下一步操作。

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24、点击并打开开始菜单→扇区小工具 BOOTICE。这里以使用 Bootice 为例,对于编辑 BCD 文件也可以使用 BcdEdit 或 EasyBCD 等工具完成操作。

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25、点击“BCD 编辑”选项卡,在 BCD 文件区域中点击“其他 BCD 文件(O)”单选框,然后点击右侧的“…”按钮或者在自动弹出的打开窗口中找到 BCD 文件位置并点击“打开”按钮完成选择,对于使用 Legacy 引导其 BCD 文件位置通常为”C:\Boot\BCD”(需要显示隐藏的系统文件才能看到);对于使用 UEFI 引导其 BCD 文件位置通常为“ESP:\EFI\Microsoft\Boot\BCD”(需要运行一次 WinNTSetup 自动挂载出隐藏的 ESP 分区才能看到),然后点击“智能编辑模式(C)”按钮将弹出 BCD 编辑窗口。

在【启动设备】区域中确定设备类型为“分区”,在“启动磁盘”下拉菜单中选择“C 盘所在的磁盘名”,在“启动分区”下拉菜单中选择“系统所在的分区”(即选择 C 盘),对于其他设置懂的可以自行修改,不懂的则不要修改,调整完成须点击“保存当前系统设置(S)”按钮后再退出。

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26、重启测试等待系统成功启动到桌面后打开这台电脑,右键 C 盘点击属性,此时看到文件系统为 exFAT,至此大功告成!

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

多版本系统测试启动截图:exFAT 传统模式启动最新版 Win10 v1903 x64

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

exFAT VHD 模式启动最新版 Win10 v1903 x64

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

exFAT Legacy 启动初版 Win10 v1507 x64

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

exFAT Legacy 启动 Win8 8400 x86

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

exFAT UEFI Secure Boot 启动 Win8 8400 x64

如何在exFAT分区中安装并启动Windows系统

exFAT UEFI 启动 Win7 7850 x86

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补充:顺便测试了通过触发 exFAT 写保护卷处于只读状态时系统还能启动到桌面也没报错,系统中的一些程序也能正常打开,说明 Windows 是可以在只读介质或分区中运行的,只不过在重启后和 RAMOS 一样所有的设置都不会保存。

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