发现Win10v21H1预览版居然支持ReFS启动了，下一代WindowsServer2022终获ReFS引导支持

朱玛12345678 · 发表于 2021-2-5 23:37:20

本帖最后由朱玛12345678 于 2021-7-4 23:42 编辑

对于ReFS启动PE系统测试帖详见：http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 24042&mobile=no

这段时间折腾了一下Win10的最新预览版，意外发现并扒出了可引导ReFS文件系统这一个隐藏着很深的新特性。
截图20201212083512.jpg

这代表着现在已经可以实现将ReFS卷作为Windows系统盘使用了，尽管这还只是最早期的实验性支持。

看来微软最终还是兑现了十年前的承诺没有食言，实际上微软所指当年曾开发过的新文件系统就是exFAT，换言之ReFS走了与exFAT完全相同的阶段性开发，同时也回顾一下它们历经的三大里程碑阶段：
exFAT第一阶段：引入到WinCE6.0嵌入式操作系统；ReFS第一阶段：引入到WinSrv2012服务器操作系统。
exFAT第二阶段：下放到WinVistaSP1客户端操作系统；ReFS第二阶段：下放到Win10v1703客户端操作系统。
exFAT第三阶段：从Win8开始加入可引导特性；ReFS第三阶段：从Win10v21H1开始加入可引导特性。
嗯，ReFS完全体即将就位。

不过目前ReFS启动盘的已知限制有：
1、ReFS启动仅支持Windows 10 Build 20185及更高版本的系统，低于此版本的系统不支持ReFS启动不用再去试了。
2、ReFS目前只支持UEFI引导，Legacy引导不支持。
3、只有64位版本的系统才能从ReFS分区中启动，32位版本的系统则不支持。
4、目前可引导特性仅支持Windows 10的ReFS v3，不支持Windows 8的ReFS v1。
5、由于技术限制，目前暂不支持ReFS单分区引导，必须通过单独的ESP分区[可用FAT12/16/32，exFAT或NTFS(如果UEFI BIOS支持)]来加载bootx64.efi引导文件。

而目前ReFS系统盘的已知Bug有：
1、绝大部分基于UWP的应用程序都直接无法运行，极少部分传统的Win32程序运行异常。
2、包括开始菜单和通知中心在内的几乎所有UWP Shell全部挂掉无法打开，需要使用WinXShell等第三方工具代替。
3、整个系统概率性无响应直接死机，可能会引发数据丢失。
4、有一定概率触发系统蓝屏，甚至出现文件系统损坏导致操作系统彻底崩溃。
5、如果使用的是21H1预览版，将其连接到21H2预览版里访问可能会改变ReFS版本号导致原系统崩溃无法启动。

更新支持ReFS启动的系统版本汇总表：
ReFS系统盘.jpg

注意在使用ReFS时需要留意版本兼容性问题，对于如何查看ReFS版本号请参考此帖：
http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 12267&mobile=no
ReFS版本号.jpg

目前暂时只能从使用ReFS v3.0到3.5版本的卷中引导，其他版本号均不支持引导。且ReFS目前只支持UEFI引导，Legacy引导不支持。
当前已知部分ReFS版本号对应Win10系统构建版本：
ReFS v3.4：17079(v1803)-19042(v2009)
ReFS v3.5：19536(v20H2)-20279(v21H1)
ReFS v3.6：20282(v21H1)-21301(v21H2)
ReFS v3.7：21313(v21H2)-TBD(v21H2)
ReFS v3.8：TBD(N/A)
此外截至到目前也暂时无法从使用ReFS v3.6或更高版本的分区中引导，如果尚未预先导入此.reg注册表键值来禁止系统自动升级ReFS版本号：

Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Control\FileSystem]
"RefsDisableVolumeUpgrade"=dword:00000001

复制代码

否则请勿将使用ReFS v3.0到3.5版本的卷连接至Windows Server v21H1 Build 20282和Windows 10 v21H2 Build 21292及更高版本上，以免被系统自动升级版本号导致原ReFS分区无法被引导。
截图20210120123032.jpg

至于我当时是如何发现的这个隐藏功能，那么我在这里也讲述一下吧：
首先微软的ReFS文件系统按常规操作都是会伴随着每半年一次的Windows 10大版本更新而同步升级版本号，但自从Win10 v1803开始升级到ReFS v3.4后这个情况就发生了变化，直到Win10 v2004依然还是ReFS v3.4都已经整整两年没有升级过版本号了，当年甚至一度认为微软已经停止开发并抛弃了这个新文件系统。
而早在首个Win10 v20H1预览版Build 19536开始推送时，当时我就拿来体验了一番新功能，但在使用ReFS文件系统时却意外发现从这个构建版本开始突然升级到了ReFS v3.5。于是就对其元数据结构进行了一些逆向工程以探索其中发生的新变化，测得从该版本开始支持了对NT内核系统组件化管理非常重要的“硬链接”特性，这显然在暗示着微软要在不久的将来为ReFS加入可引导特性以实现作为Windows系统盘使用。
截图20191218123224.jpg

每当微软发布新的Win10测试版时，通常我都会第一时间用虚拟机安装并参与新功能的测试与反馈。当时微软推送了Win10 v21H1预览版Build 20185后，我在其测试过程中就发现了一个很诡异的现象，它的Legacy引导程序大小几乎没有什么变化，但是其EFI引导文件的体积相对比上个版本20180居然足足增大了500多KB，这显然非常可疑，疑似微软在其中藏了私货。
截图20200807183605.jpg

随后我顺手就拿IDA反汇编工具做了一下分析，经研究发现它的bootx64.efi和winload.efi果真暗藏玄机，里面竟然已经有了能读取ReFS分区内文件的代码。微软为了让Windows启动管理器支持ReFS引导不知道这得写了多少行代码，就光加了一个ReFS启动文件体积都能变大这么多，可见其ReFS元数据结构的复杂性，而对比当年的7850为了加入exFAT启动才仅仅增大了不到100KB。
截图20200807184120.jpg

等等，看来这事情并不简单，我觉得把系统安装进ReFS分区里运行有戏。我先尝试着把Windows 10内部版本20180装到ReFS分区，结果是和我当年用exFAT分区装Windows 7内部版本7601时一样都是只能引导至WBM界面出现Winload报错无法继续，看来低于Windows 10 20185版本的系统是完全不支持ReFS启动特性的。
截图20200807211946.jpg

接着我又试了把整个Windows 10内部版本20185安装进ReFS分区，结果在引导时居然能出现Windows的Logo开始启动系统了。看来WBM对ReFS的优化做得挺好，不旦能从ReFS卷里启动系统，而且开机速度还很快。
截图20200808072926.jpg

那么接下来自然也成功引导进了桌面，祝贺全网首个ReFS系统盘诞生！
截图20200808081618.jpg

由于ReFS启动功能目前还处于早期的实验性阶段，因此还有一堆Bug包括但不限于在某些情况下触发蓝屏死机或系统彻底损坏无法启动等等各种坑，还不如exFAT稳定呢。
截图20200808083907.jpg

虽然系统已崩，不过毕竟还是测试版功能Bug多是常事，能跑得起来就算不错了，稳定性不能要求太高。

另外ReFS和exFAT一样直接把Windows装进去有Bug都会报错过不了OOBE阶段，整体解决方案可参考在exFAT分区中安装并启动Windows系统教程帖：
http://bbs.wuyou.net/forum.php?m ... 88226&mobile=no
而且在ReFS分区中安装并启动Windows系统的操作方法比exFAT更麻烦，这个需要先用NTFS装好系统，然后由NTFS换成exFAT启动系统确认没问题，最后再由exFAT换成ReFS才能成功启动系统，少做一步都会失败，至于详细安装教程等新的RTM正式版发布后稳定了再写吧。

朱玛12345678 · 发表于 2021-2-5 23:38:27

看样子ReFS启动Windows完善起来只是早晚的事情了

liujun2000 · 发表于 2021-2-6 04:13:19

太强了谢谢科普

nttwqz · 发表于 2021-2-6 07:58:58

关键是refs损坏后如何修复

sczxlsyx · 发表于 2021-2-6 08:18:32

也不换换版本号，整天10都腻了，来个win11刺激一下

jyting0 · 发表于 2021-2-6 10:19:59

谢谢科普，
太强了

zhjsn · 发表于 2021-2-6 10:29:27

good

朱玛12345678 · 发表于 2021-2-6 12:40:45

nttwqz 发表于 2021-2-6 07:58
关键是refs损坏后如何修复

RefsUtil了解一下？从Windows 10 v1709开始系统就已经内置了此专修工具。
截图20210206104611.jpg

ReFS自带数据打捞特性，不需要用第三方数据恢复软件就能恢复数据。

ls68057121 · 发表于 2021-2-6 14:38:26

科技需要进步，都是先有理念，最后能不能做到想要的样子，开发的时候，谁也不知道结果的。只能岁月来检验

ls68057121 · 发表于 2021-2-6 14:40:36

就像人类现在根本不知道地球爆炸已经很近了。

sanshen3 · 发表于 2021-2-6 16:13:21

谢谢学习一下

wdtx · 发表于 2021-2-6 18:44:52

refs有哪些优点？？

cchessy · 发表于 2021-2-6 19:10:51

谢谢分享～～

朱玛12345678 · 发表于 2021-2-6 22:17:19

wdtx 发表于 2021-2-6 18:44
refs有哪些优点？？

http://www.zhihu.com/question/415006107

wongllv · 发表于 2021-2-7 01:17:40

谢谢分享

18958925900 · 发表于 2021-2-7 14:58:31

楼主总是那么超前研究，谢谢。开眼界了。

18958925900 · 发表于 2021-2-7 15:04:28

看完描述，真专业，支持出教程，一定尝试一下。

ljhwxhn · 发表于 2021-2-7 15:36:56

大佬真6 ~！！

yun89708 · 发表于 2021-2-7 16:22:32

专业，抽时间尝试一下。

cchessy · 发表于 2021-2-7 19:44:48

支持出教程

秋水长天369 · 发表于 2021-2-9 11:33:29

支持一下

eee166 · 发表于 2021-2-9 11:35:56

支持ReFS启动了

wellon · 发表于 2021-2-9 19:59:00

这么牛，很期待哦

nc4485 · 发表于 2021-2-10 07:59:56

谢谢科普，新一代文件系统功能更强大

1004864 · 发表于 2021-2-10 14:27:39

太强了牛牛

johnbtim · 发表于 2021-2-10 15:43:34

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

johnbtim · 发表于 2021-2-10 15:43:57

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

tushen · 发表于 2021-2-10 22:14:30

以后会统一到这个版本？

秋水长天369 · 发表于 2021-2-10 23:05:26

支持一下

大块的石头 · 发表于 2021-2-12 20:26:34

路过打卡。

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