サイト内 UEFIカテゴリのまとめページ

2017.03.06: サイト内リンク追加

このサイト内に書いた、GPT形式でWindows をインストールする方法と、UEFIのマザーボードの設定に関する情報ページをまとめたページです。

カテゴリ UEFI と Windowsインストール(UEFI) に含まれたページを更にジャンル分けしてリスト化しています。

全体のまとめページ

サイト内 UEFIカテゴリのページまとめ (このページ)
UEFIやセキュアブートの勘違いしやすい設定30個まとめ

Windows のインストール

注意するポイント

UEFI マザーの「Fast Boot」と「CSM」の組み合わせに注意
セキュアブート有効にするならCSMは無効にする
「Fast Boot」と「高速スタートアップ」は別の機能
その他 (個別ページなし)
- 32bit版Windowsは、通常はUEFI(GPT)でインストールできない。
- Windows をDVDやUSBメディアを直接ブートしてクリーンインストールする時はセキュアブートは無効にする事が望ましい
- UEFIでインストールした Windows 8 以降は、DVDやUSBメディアで直接PCを起動して上書きインストールはしない。(リフレッシュやリセット、「このPCを初期状態に戻す」を使う、もしくはWindows上からOSインストールを開始する)

ここからは個別のトラブルシュートやTips的な記事へのリンクです。

Windows の復旧／トラブルシュート

UEFI画面を呼び出す

セキュアブート

Fast Boot (高速起動)

その他

以下、各機能の詳細など。
上記リンク先と重複した内容あり。リンク先には書かなかったも内容あり。

Fast Boot、CSM、セキュアブート、について (一般的な説明)

雑誌や大手サイトでは、大体こんな感じに説明されている。
赤字は個人的に書き足した補足や注意事項。
あと、ISRT についてこのページで書きたいことが何かあったけれど、忘れてしまった。(ISRTの有無やバージョンで更に注意事項が増える)

Fast Boot ････
- 有効にした場合、PCの電源投入時、UEFIに対応したデバイスの初期化を省略して起動を高速化するもの。
  ※「起動に必要」な最小限のデバイスは初期化される
  - カーネルやメモリのチェックなども省略される。
  - セキュアブートの署名チェックなどは省略されない。
  - 未対応と思われるハードでも、Windows側でドライバ更新すると Fast Boot が早くなるケースもある。
    サイト内参考: 我が家のWindows10マシン、OS起動速度がいきなり約2倍になる(追記:その後更に早くなる)
- Fast Bootを使うには、WindowsをGPT(UEFIネイティブ)でインストールする必要がある。デバイスやドライバの対応も必要。
- CSMが有効になっていると正常に機能しない場合がある。
- Fast Boot内には詳細オプションが付いているケースが多い。
  - USB Support
    - ここでUSB デバイス初期化省略の有効･無効を個別に指定できる。
      USBデバイスの初期化を省略すると、OSが起動するまでマウスやキーボードも利用できない
      ※つまり、F8起動やDELキーBIOS画面直行が出来ない
    - (ASUSの場合) USB機器を有効にするには「Full Initialization」または「Partial Initialization」を選ぶ。
  - PS2 Device Support
    - USBと同じ。
      PS2デバイス初期化省略の有効･無効を個別に指定できる。
    - 同じく初期化を省略すると OS起動まではマウスやキーボードも利用できない
      (BIOS画面直行やF8ブートができなくなる)
  - メーカーによって名称は違う。
    - AsRockなどのマザーの場合
      Fast Boot / Ultra Fast Boot という分け方。
      「Ultra Fast Boot」を選ぶと、USB デバイスやPS2デバイスの初期化も省略される
CSM ････
- CSM＝「Compatibility Supported Module」
- 旧BIOS時代のOSやデバイスと互換性を持った起動を行えるオプション。
- CSMを有効にした場合、UEFIに対応しない古い OS やデバイスが使えるようになる。
- WindowsをMBR形式でインストールする場合は、これを有効にしてインストールメディアもレガシーブートさせる。
- 無効化した場合、UEFIにネイティブに対応していないデバイスがあると、OSが起動しなくなる場合がある。
- その他
  - CSMを無効化するだけでもデバイスの初期化が高速化する。
  - CSM有効にした時は、高速スタートアップ、Fast Boot 、セキュアブートは無効化する
    サイト内関連:UEFIマザーの「Fast Boot」と「CSM」の組み合わせに注意
セキュアブート
- PC起動時に、あらかじめデジタル署名のあるソフトウェアしか実行できないようにする。不正なOSの起動を防ぐ。
- セキュアブートを使うには、64bit版WindowsをGPT(UEFIネイティブ)でインストールする必要がある。(次項に詳細あり)
- セキュアブート有効な状態でPCを起動すると、UEFIのファームウェアにより、
  - ファームウェアドライバー (オプション ROM)
  - 各ブートソフトウェア
  - オペレーティングシステム
  これらの署名がチェックされる。
  署名が有効な場合のみPC が起動される。
- 有効にするとデジタル署名の無いOSは起動できなくなる。
  - 現状、セキュアブート有効で起動できるOSは、64bit版 Windows 8以降と一部のLinux OSのみ。
- ブート領域に変更があった場合も起動できなくする。
- 一部の古いビデオカード、ハードウェア、OS (Linux や以前のバージョンのWindows)を実行するには、セキュアブートを無効化する必要がある
  - ビデオカードなど、ハードウェアの一部が古い場合も PC は起動しなくなる場合がある。この場合、セキュアブート無効と Boot CSMの有効化をセットで行う必要があるので注意。
UEFIインストールについて
- 通常、UEFIの機能を利用できるのは PCシステムが 64bit版 Windowsで環境構築されてる時だけ。
- UEFIネイティブでOSインストールするには、
  - インストールメディア(DVDやUSB)をUEFIブートする必要がある。
  - システムドライブはGPT形式でフォーマットする必要がある。
- 32bit版 Windowsは、UEFIの機能をサポートしない。
  - 32bit OSの場合、CSMを有効にしてレガシーなBIOS互換モードでインストールする必要がある。(UEFIの機能はほぼ利用できない)
  - Windows 以外のOSも同様。
    CSMを有効にしてレガシーなBIOS互換モードでブートする。(セキュアブートの問題とは別に、CSMの設定も必要)
  - メーカー製PCの中には 32bit版Windowsでセキュアモードを有効にできる製品もあるが、以下のような条件がある。
    UEFI ファームウェア - Microsoft
    
    UEFI モードでは、Windows のバージョンが PC のアーキテクチャと一致する必要があります。64 ビット UEFI PC は、64 ビットバージョンの Windows だけを起動できます。32 ビット PC は、32 ビットバージョンの Windows だけを起動できます。場合によっては、従来の BIOS モードで、32 ビットの Windows を 64 ビット PC 上で実行できることがあります。前提となるのは、製造元が 32 ビットの従来のBIOS モードを PC 上でサポートしていることです。
    UEFIの資料を読むと「UEFI は 32bit」みたいな資料が多いけど、どうやら違うみたい (古いものを読んでいたらしい)。
    - UEFI が64bitなら、Windowsも64bit版を入れないとUEFIモードで起動できない。
    - UEFI が32bitなら、Windowsも32bit版を入れないとUEFIモードで起動できない。
    - UEFI が64bitでも、32bitの従来のBIOS モードをサポートしていれば、32bit版Windowsを従来のBIOS モードでインストールできる。
- 自分用メモ
  UEFI and Windows(英語:Microsoft)

セキュアブート、Fast Boot、CSM の3つの組み合わせを整理する

GPT形式で Windows 10/8.1をインストールしている場合、マザーボードの設定は以下のいずれかでWindowsを運用する。

CSM 無効／セキュアブート任意／ Fast Boot 任意
マザーボード･周辺機器すべてが UEFI と Windows 8 以降に対応している場合はこれでOK。これが基本。
CSM 有効／セキュアブート無効／ Fast Boot 無効
マザーボード･周辺機器の中で何か一つでも UEFI または Windows 8 以降に未対応なパーツがある場合は、これで運用する。

これ以外の組み合わせはダメ。
問題が出ないPCもあるけれど、避けた方が無難。

注意するポイントはCSM

UEFI の設定で、一番注意すべき設定は「セキュアブート」ではなく、「CSM」

CSMとは
- Compatibility Supported Module の略。
  つまり、レガシーなBIOSとの互換性を保つための設定。
CSM「有効」が必要なPC操作
- Windows を MBRでインストール、運用する時
- Windows 8 以降を (通常のPCに) 32bit版でインストールする時
- UEFIに未対応 (レガシーなブートを行う) DVDなどを起動する時
- Windows を GPT でインストールした場合でも、UEFIに未対応なレガシーデバイスを使っている場合
  - 例: このページで紹介しているようなUEFI未対応な改造を行っても、CSM 有効にすれば GPT形式の Windows は利用可能。
CSMを「有効」にしても良いケース
- OS、周辺機器、デバイスドライバ、全てが UEFIにネイティブに対応している時。
  ※Windows 7は(64bit版でも) UEFIにネイティブには対応していない。
CSM「無効」が必要なPC操作
- セキュアブートを有効にする時
- Fast Boot を有効にする時

CSMの注意点

CSM の注意点
- CSM 有効と無効では、PCの電源を入れた時のデバイスの初期化やドライバの読み込み方法が全く異なる。
- CSM 有効でドライバを読み込んだデバイスは、UEFIが本来の機能で作動できないケースがある。
- 詳細はサイト内別ページに記載
  UEFI マザーが高速に起動する仕組みを調べてみる
「CSM 有効＋セキュアブート有効」の場合
- この組み合わせはMicrosoftも推奨していない。
  UEFI ファームウェア - Microsoft
  
  CSM を使うには、セキュアブートを無効にする必要があります。
  実際に試してみると分かるが、誤作動しまくりで不具合が連発する。
- 詳細はサイト内別ページに記載
  セキュアブート有効にするならCSMは無効にする
「CSM 有効＋Fast Boot 有効」の場合
- この組み合わせも手元のPCでは問題でまくりになる
  ※ただしマザーやデバイス、ドライバの相性によっては問題ないかもしれない
- この組み合わせを間違えた場合のメモ
  UEFIマザーの「Fast Boot」と「CSM」の組み合わせに注意
- その他
  UEFI の Fast Boot とはどんな機能なのか？無効化するのはどういう状況か？

個人的な補足

Fast Boot、セキュアブート、CSM の3つについての補足。
実際に自分のPCで色々と設定変更してみて気が付いたことのメモ。
※ 特殊なケースを考慮していない。
※ またマザーの世代やデバイスの世代によって多少挙動が異なるかもしれない。

Fast Boot ････
- 有効にすると、OS起動まではマウスやキーボードが利用できない
  (BIOS画面直行やF8ブートができなくなる)
  - POST画面でキー入力をするには Fast Bootを無効化する、もしくは USB /PS2 初期化されるように設定する
- MBRインストールしても (一部が？) 機能する？
  ※Windows8以降の場合のお話。ドライバが対応しているためか？
  ※ 少し高速化する。OS側に影響を与えない範囲で初期化を省略するらしい。
- 古いデバイスがあったり、マザーの CSM設定が有効になっていると正しく機能しないケースがある。
- Windows 側の「高速スタートアップ」とは別に作動する
  ※まぎらわしい
- BIOSの「Fast Boot」、OSの「高速スタートアップ」、どちらも無効にしている場合でも、デバイスドライバがUEFI対応しており、かつ CSM を無効にしていればWindowsの起動は高速化する。
  ※嬉しいことだが更にまぎらわしい。
CSM ････
- デバイスやOSを旧BIOSと互換性を保ちつつブートするもの
- CSMが「無効」の場合の注意点
  - MBRインストールのWindowsは起動しない
  - 昔のブートメディア(UEFI に対応しない、旧BIOS時代のメディア) は起動しない。(というか、マザーからブートメディアと認識されない)
  - 古いビデオカード(UEFI 用OPROMがない場合) は画面が真っ黒になる
- CSMが「有効」の場合の注意点
  - パーツ交換で新しいビデオカード(UEFIネイティブ対応)を取り付けると画面が真っ暗になり、何も映らない場合がある
    - マザー、交換前のビデオカード、OSのインストール方法など、様々な相性問題がある。
    - 最悪の場合、OSのインストールしなおしをしなければパーツ交換が可能にならない。
    - Fast Boot やセキュアブートが有効になっていると、CSM有効は正しく機能しない
セキュアブート
- ビデオカードがUEFIに対応していないとOSも起動しない
- CSM有効と相性が悪い。両方同時に有効にしない。
- Windows をMBRインストールすると「マザー上でセキュアブート有効」に設定できるマザーも存在するが、実際には機能していない状態になる。
- 「UEFIのセキュアブート」と「Windows側のデジタル署名強制やスマートスクリーン」は(連動しつつも)別々に作動する
  - セキュアブートを無効にしてもUEFI Windowsは起動する。
    「WindowsのUEFI起動」と「セキュアブート有効」は絶対に必要な条件ではない。
  - UEFI Windows で「テストモード」に移行したり「OS側のデジタル署名強制を無効」にするには、マザー側でセキュアブート無効が必要
  - Windows を MBRインストールした場合はセキュアブートは無効のままでOK。
- Windows7はセキュアブート未対応。有効にすると起動できなくなる。(以前は有効でも起動できていた)
  - Windows Update で配信された KB3133977 (2016年4月リリース)を適用すると、セキュアブート有効ではWindows7は起動しなくなる。

その他1: MBR (レガシーBIOS互換) インストールした Windows 8.1/10について

上で書いたのはGPTインストールしたWindowsの場合。
MBRインストールしたWindowsの場合、挙動は異なる。

Fast Boot
- 基本は無効にする。
- MBRでも作動するマザーは多いと感じる。
  有効にすると、OSに影響のない範囲で高速化するっぽい。
- ただし、手元のPCでは色々問題が発生した。
  できれば無効で使う。
CSM
- MBRではこの設定の変更は反映されないケースが多いと感じた。
- 念のため必ず有効にして使う。
- 無効にすると旧BIOS時代のブートと互換性がなくなり、OSが起動しなくなるマザーもある。
セキュアブート
- WindowsをMBRインストールした場合、セキュアブートは基本的にサポートされない。
- 念のため無効にしておく。
パーツ変更に注意
- MBRインストールの場合、古いビデオカード(旧BIOS時代)から最新のビデオカード(UEFIにネイティブに対応したもの) にパーツ変更すると、マザーもOSも正しくビデオカードを認識しないケースがある
- CSMやFast Bootの設定を変更しても正常にOS起動しない(画面真っ黒)
- この場合、OSの再インストールが必要な気配。
その他
- マザーボードによってはMBRではこれらの設定変更は無視される場合がある。逆にMBRでも設定が変更できてしまう機種もある。
  (ASRock Fatal1ty Z87の場合、Fast Bootが変更可能かつ機能した。ビデオカードのUEFI設定が変更可能で、間違えるとPC起動出来なくなった)

補足: Fast Bootについて

最近のAsRockマザーには「Fast Boot」の他に「Ultra Fast Boot」なんてものもある。この場合、

Fast Boot････
- 「UEFIネイティブ／レガシーBIOS互換」に関係なく作動した。
  (ただしマザーボードやデバイスによっては、レガシーBIOS互換では作動しないと思われる)
- 手元のAsRock Z87マザーの場合、Windows をMBRインストールし、ビデオカードがUEFI未対応の場合でも OS起動が10秒以下になる。
Ultra Fast Boot････
- Windows をGPTインストールし、かつ全てのデバイスが完全にUEFI対応した場合のみ利用している時に利用可能。
- Windows がMBRインストールされている場合、これを有効にすると起動できなくなる。
- 手元のAsRock Z87マザーの場合、OSをGPTインストールしてこれを選ぶと、Windowsの起動は7～8秒。Windows側のの高速スタートアップを併用すると、5秒以下で起動する。

AsRock Z87マシンはサブPCなので、使い込みが浅い上に製品スペックなどもよく確認していないので、何ともよく分からない。

あとがき

このページを書こう、と思い立ったのは1年以上前。実際に書き始めたり、各機能の仕組みを切り分けながら調べ始めたのは3か月以上前。途中何度も中断してしまい、同じ内容のページを複数書いてしまったり、タイトルに一貫性がなかったりで、かなりややこしい構成になってしまいました。

そしてこのページでは「内容が伝わりにくい」と感じたため、「UEFIやセキュアブートの勘違いしやすい設定30個まとめ」というページを個別に作成した次第です。

ようやく最後のまとめページの作成にたどり着きました。
UEFI関連の大掛かりな更新はこれで終了です。