Вопрос 30) Форматирование дисков

Формати́рование ди́ска — процесс разметки устройств хранения или носителей информации: жёстких дисков, дискет, устройств хранения на основе флеш-памяти, оптических носителей и др. Существуют разные способы этого процесса.

Само форматирование заключается в создании (формировании) структур доступа к данным, например структур файловой системы. При этом, вся находящаяся на носителе информация теряется или уничтожается. В процессе форматирования также может проверяться целостность носителя.

Два шага форматирования

Форматирование жесткого диска включает в себя три этапа:

1.Форматирование диска на низком уровне (низкоуровневое форматирование). Это единственный «настоящий» метод форматирования диска. При этом процессе на жестком диске создаются физические структуры: треки, сектора, управляющая информация. Этот процесс выполняется заводом-изготовителем на пластинах, которые не содержат еще никакой информации.

2.Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает объем винчестера на логические диски (C, D, и т. д.). Этим обычно занимается операционная система, и метод разбиения сильно зависит от операционной системы.

3.Высокоуровневое форматирование. Этот процесс также контролируется операционной системой и зависит как от типа операционной системы, так и от утилиты, используемой для форматирования. Процесс записывает логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов, а также, в некоторых случаях, системные загрузочные файлы в начало диска. Это форматирование можно разделить на два вида: быстрое и полное. При быстром форматировании перезаписывается лишь таблица файловой системы, при полном же — сначала производится верификация (проверка) поверхности накопителя, а уже потом производится запись таблицы файловой системы.

Из выше сказанного следует, что два из трех шагов — это форматирование, и такое двойное значение этого слова приводит к некоторому непониманию при использовании термина «форматирование».

Низкоуровневое форматирование

Низкоуровневое форматирование — операция, в процессе которой на магнитную поверхность диска наносятся т. н. сервометки — служебная информация, которая используется для позиционирования головок жёсткого диска. Выполняется в процессе изготовления жёсткого диска, на специальном оборудовании, называемом серворайтером.

На старых моделях жёстких дисков (с интерфейсом MFM) была возможность выполнения низкоуровневого форматирования средствами самого накопителя. В более современных накопителях данная команда поддерживается всеми изготовителями HDD «для совместимости», реальное же действие накопителя при получении её после прохождения BIOS системной платы варьируется от простого игнорирования до записи нулей в указанные сектора. Результатом выполнения «низкоуровневого форматирования» из BIOS может быть:

Отсутствие результата, то есть полное игнорирование винчестером этой процедуры. Позиционирование будет честно отработано, но никаких действий на дисках произведено не будет.

Запись нулей во все сектора, то есть простое стирание информации пользователя.

Возникновение проблем с HDD старых серий, не обеспечивающих надёжную защиту от пользователя. Некоторые старые HDD (ёмкостью 40—80 Мб) могут на 50h отвечать ошибкой, что может привести к маркировке всех секторов как «bad», или наоборот, записать нулями часть служебных треков, что приведёт к неработоспособности накопителя.

Информацию после проведения реального низкоуровневого форматирования восстановить нельзя никаким образом.

Высокоуровневое форматирование

Высокоуровневое форматирование — процесс, который заключается в создании главной загрузочной записи с таблицей разделов и (или) структур пустой файловой системы, установке загрузочного сектора и т. п. В процессе форматирования также проверяется целостность носителя для блокировки дефектных секторов. Известен также способ без проверки носителя, который называется «быстрое форматирование».