Методы форматирования жесткого диска. Форматирование в NTFS и FAT32
Ж есткие диски (харды, винчестеры, HDD) – необычайно изнеженные устройства. Стоит немного встряхнуть, перегреть, косо посмотреть – и диск уже покрылся страшными «bad-блоками», которые грозят и ему, и всей информации на нем неминуемой смертью.
В ситуации дисковых сбоев важнее всего спасти ценные данные. Но что делать потом с их носителем? Можно ли использовать его в дальнейшем? Говорят, от всех подобных «болячек» помогает одно лекарство: низкоуровневое форматирование жесткого диска. Давайте-ка разберемся, что это за «пилюля» и когда возникает необходимость ее прописывать.
Что же это такое на самом деле
Н изкоуровневым форматированием (low level format) сегодня называют совсем не ту операцию, которой она является в действительности. По сути это один из этапов изготовления дисковых накопителей, и проводится он на фабрике.Как вы знаете, вся . Каждая единица данных имеет уникальный адрес, по которому ее можно найти. Создание областей для записи данных на чистой магнитной поверхности и присвоение им адресов – и есть низкоуровневое форматирование.
Если точнее – это процесс физической разбивки поверхности диска на треки (окружности или дорожки, вдоль которых движутся головки чтения/записи), их сектора (участки треков – наименьшие области хранения информации на дисковом накопителе с собственным адресом) и межсекторные интервалы . А также – нанесение сервометок – служебных записей между секторами и внутри них, по которым система управления головками (сервосистема HDD) сможет позиционировать последние.
После разметки поверхность диска подвергается тщательному сканированию на выявление дефектов магнитного слоя (физически «битых» секторов), которые должны быть исключены из адресации. По результатам теста формируются лист дефектов и транслятор – таблица соотнесения исправных физических секторов логическим (пронумерованным). Это тоже является частью фабричного форматирования.
Очень давно всю эту процедуру можно было выполнить средствами BIOS домашнего ПК. Сегодня таких компьютеров и накопителей практически не осталось. Современные HDD не поддаются физической переразбивке без специального оборудования и софта, а низкоуровневым форматированием называют операцию «забивания» логического пространства нулями (без доступа к служебным областям, в которых хранится транслятор).
В результате такого форматирования:
- С винчестера удаляются вся информация (кроме служебной).
- Создается пользовательский дефект-лист с адресами плохих секторов, которые будут скрыты – исключены из последующих операций чтения и записи.
- Дефектные сектора замещаются «здоровыми» из резервной области (remap).
Какие проблемы помогает решить псевдонизкоуровневое форматирование
Операцию применяют:
- Для подготовки компьютера к передаче в чужие руки, чтобы новый владелец не смог восстановить файлы предыдущего.
- Для исправления , которые не удается убрать неразрушающими способами.
- Для лечения некоторых видов загрузочных вирусов.
Она эффективна:
- Если появление «битых» секторов не связано с неисправностью механических и электрических компонентов винчестера. Например, они образовались после кратковременного перегрева диска или внезапного отключения питания компьютера, и их количество не растет.
- Если дефектов относительно немного.
Пример обнаружения нескольких нестабильных секторов при сканировании харда утилитой HD Tune:
Она бесполезна:
- Если хард пострадал от падения, утопления, разгерметизации корпуса (гермоблока).
- Если он издает при включении скрежет, стуки, хрюканье и другие неестественные звуки или плохо определяется компьютером (периодически пропадает).
Основную площадь этого диска занимают нечитаемые сектора. Лечение домашним «низкоуровневым» форматированием, ему, скорее всего, не поможет:
Чем и как проводить «низкоуровневое» форматирование в домашних условиях
З абить поверхность жесткого диска нулями и заменить «битые» сектора нормальными сможет любая предназначенная для этого утилита. Даже созданная производителем винчестеров другой марки. Операции перезаписи и ремаппинга запускаются стандартным алгоритмом, который понимают все контроллеры дисков (окончательное решение о переназначении сбойных секторов принимает именно контроллер). Возможности использовать узкоспецифичные технологические команды у этих утилит нет, поэтому нанести устройству какой-либо вред они не в состоянии.Какая утилита справится с нужной вам задачей лучше всего? Не факт, что родная вашему харду сработает точнее, чем универсальная. Не помогла одна – запустите другую. Вреда от этого не будет, а польза – возможно, так как для исправления одного дефектного блока иногда нужно предпринять несколько попыток.
Разберемся, как провести «низкоуровневое» форматирование HDD с помощью трех бесплатных утилит.
Универсальный HDD Low Level Format Tool (HDDLLFT) для Windows
- Подключим проблемный диск к ПК под управлением Windows.
- Скачаем и установим приложение HDDLLFT . После установки выберем «Continue for free » (Продолжить бесплатно).
- Отметим в списке накопителей тот, который собираемся форматировать, и кликнем кнопку «Continue >>>».
- В следующем окошке перейдем в раздел «Low level Format » и нажмем «Format this device »
- Еще раз подтвердим операцию и дождемся ее окончания.
SeaTools for DOS для HDD Seagate
S eaTools for DOS выпущен в формате образа iso для записи на загрузочные DVD, флешки и дискеты. После запуска компьютера с такого носителя сразу открывается главное окно утилиты. Для удобства переключим ее на русский язык, отметим в списке проблемный накопитель, зайдем в меню «Дополнительные функции » (Advanced Features) и кликнем «Стереть всё » (Erase all).
Windows Data Lifeguard Diagnostics для винчестеров WD
W indows Data Lifeguard Diagnostics – одно из фирменных приложений Western Digital с функцией «низкоуровневого» форматирования дисков. Помимо него эту функцию поддерживают утилиты
Для форматирования накопителя через проводник начиная с Windows 7 можно выбрать два варианта - быстрое (очистка оглавления) и полное форматирование:
При этом не понятно, в чем между ними различия - давайте в этом разберемся. Для начала - определение форматирования:
Форматирование - процесс, который заключается в создании
главной загрузочной записи с таблицей разделов
и (или) структур пустой
файловой системы
, установке
загрузочного сектора
и тому подобных действий, результатом которых является возможность использовать носитель в
операционной системе
для хранения программ и данных.
Как видно, про удаление данных тут нет ни слова - по сути форматирование лишь дает возможность системе корректно работать с диском и информации на нем. Примером форматирования без удаления данных можно считать смену файловой системы с HFS+ на APFS при прошивке iOS 10.3 - файловая система сменилась, но все данные остались на месте. Но это скорее исключение - обычно под процессом форматирования подразумевается очистка диска от данных.
Теперь, когда с самим понятием разобрались, перейдем к типам форматирования.
Быстрое форматирование
Как видно из названия, оно происходит быстро - даже многотерабайтные жесткие диски форматируются всего за несколько секунд. Однако в данном случае удаления данных как такового не происходит - на накопитель записывается загрузочный сектор и пустая таблица файловой системы, а пространство на диске помечается как неиспользуемое.
Плюсы такого подхода ясны - экономится время, но есть и минусы:
- Удаления файлов не происходит, поэтому их после быстрого форматирования (в случае с жестким диском, о SSD поговорим позже) можно восстановить (частично или полностью) с помощью специальных программ. Так что если вы собрались кому-то отдать свой диск - быстрое форматирование не лучший вариант.
- Быстрое форматирование не проверяет состояние накопителя, и если на нем были сбойные сектора - они останутся, что в будущем может привести к потере данных и (или) некорректной работе накопителя.
При полном форматировании происходит не только запись загрузочного сектора и пустой таблицы файловой системы, но и выполняется запись нулей во все сектора диска. К тому же происходит проверка всех секторов диска, и сбойные сектора помечаются особым способом и в дальнейшем не используются для записи данных, поэтому после полного форматирования объем диска может несколько уменьшиться. Так как по сути нужно заполнить весь диск нулями, процесс полного форматирования происходит очень долго, особенно на жестких дисках (для терабайтного диска он может занять до 2-3 часов).
Плюсы такого подхода - данные восстановить будет невозможно, поэтому накопитель после полного форматирования можно смело отдавать другому человеку. Так же диск проверяется на ошибки, что позволяет избежать проблем с его использованием в будущем. Из минусов пожалуй только затраченное на форматирование время - на полное форматирование уходит на два-три порядка больше времени, чем на быстрое.
В случае с SSD система форматирует диски иначе - для быстрого форматирования используется команда TRIM: при ее использовании контроллер SSD затирает все данные на накопителе и пересоздает список секторов. То есть для SSD быстрое форматирование выполняет по сути то же самое, что для HDD - полное. Поэтому при быстром форматировании SSD о восстановлении данных можно забыть.
Выполнять полное форматирование SSD во-первых становится не нужным (так как быстрое и так все стирает), а во-вторых это может даже навредить SSD - он будет работать медленнее. Это происходит из-за того, что принципы работы HDD и SSD сильно различаются: в случае с последними запись во все ячейки нулей будет означать, что ячейки не пусты - они заняты нулями. И для последующей записи чего-либо в эти ячейки контроллеру SSD придется не записывать в них новую информацию, а перезаписывать (то есть сначала удалять нули, а потом уже записывать новую информацию) - это сильно снижает скорость работы SSD, бывает даже до скоростей обычных жестких дисков.
Какой тип форматирования выбрать
В итоге можно составить простенький алгоритм: если накопитель используете только вы, и он работает без сбоев - используйте быстрое форматирование. Если накопитель сбоит, или же вы хотите отдать его другому человеку - используйте полное форматирование (за исключением SSD - для него в любом случае используйте только быстрое форматирование).
Для форматирования накопителя через проводник начиная с Windows 7 можно выбрать два варианта — быстрое (очистка оглавления) и полное форматирование:
При этом не понятно, в чем между ними различия — давайте в этом разберемся. Для начала — определение форматирования:
Форматирование — процесс, который заключается в создании главной загрузочной записи с таблицей разделов и (или) структур пустой файловой системы, установке загрузочного сектора и тому подобных действий, результатом которых является возможность использовать носитель в операционной системе для хранения программ и данных.
Как видно, про удаление данных тут нет ни слова — по сути форматирование лишь дает возможность системе корректно работать с диском и информации на нем. Примером форматирования без удаления данных можно считать смену файловой системы с HFS+ на APFS при прошивке iOS 10.3 — файловая система сменилась, но все данные остались на месте. Но это скорее исключение — обычно под процессом форматирования подразумевается очистка диска от данных.
Теперь, когда с самим понятием разобрались, перейдем к типам форматирования.
Быстрое форматирование
Как видно из названия, оно происходит быстро — даже многотерабайтные жесткие диски форматируются всего за несколько секунд. Однако в данном случае удаления данных как такового не происходит — на накопитель записывается загрузочный сектор и пустая таблица файловой системы, а пространство на диске помечается как неиспользуемое.
Плюсы такого подхода ясны — экономится время, но есть и минусы:
1.Удаления файлов не происходит, поэтому их после быстрого форматирования (в случае с жестким диском, о SSD поговорим позже) можно восстановить (частично или полностью) с помощью специальных программ. Так что если вы собрались кому-то отдать свой диск — быстрое форматирование не лучший вариант.
2.Быстрое форматирование не проверяет состояние накопителя, и если на нем были сбойные сектора — они останутся, что в будущем может привести к потере данных и (или) некорректной работе накопителя.
Полное форматирование
При полном форматировании происходит не только запись загрузочного сектора и пустой таблицы файловой системы, но и выполняется запись нулей во все сектора диска. К тому же происходит проверка всех секторов диска, и сбойные сектора помечаются особым способом и в дальнейшем не используются для записи данных, поэтому после полного форматирования объем диска может несколько уменьшиться. Так как по сути нужно заполнить весь диск нулями, процесс полного форматирования происходит очень долго, особенно на жестких дисках (для терабайтного диска он может занять до 2-3 часов).
Плюсы такого подхода — данные восстановить будет невозможно, поэтому накопитель после полного форматирования можно смело отдавать другому человеку. Так же диск проверяется на ошибки, что позволяет избежать проблем с его использованием в будущем. Из минусов пожалуй только затраченное на форматирование время — на полное форматирование уходит на два-три порядка больше времени, чем на быстрое.
Форматирование SSD
В случае с SSD система форматирует диски иначе — для быстрого форматирования используется команда TRIM: при ее использовании контроллер SSD затирает все данные на накопителе и пересоздает список секторов. То есть для SSD быстрое форматирование выполняет по сути то же самое, что для HDD — полное. Поэтому при быстром форматировании SSD о восстановлении данных можно забыть.
Выполнять полное форматирование SSD во-первых становится не нужным (так как быстрое и так все стирает), а во-вторых это может даже навредить SSD — он будет работать медленнее. Это происходит из-за того, что принципы работы HDD и SSD сильно различаются: в случае с последними запись во все ячейки нулей будет означать, что ячейки не пусты — они заняты нулями. И для последующей записи чего-либо в эти ячейки контроллеру SSD придется не записывать в них новую информацию, а перезаписывать (то есть сначала удалять нули, а потом уже записывать новую информацию) — это сильно снижает скорость работы SSD, бывает даже до скоростей обычных жестких дисков.
Какой тип форматирования выбрать
В итоге можно составить простенький алгоритм: если накопитель используете только вы, и он работает без сбоев — используйте быстрое форматирование. Если накопитель сбоит, или же вы хотите отдать его другому человеку — используйте полное форматирование (за исключением SSD — для него в любом случае используйте только быстрое форматирование).
Загрузка...
1
Форматирование
Большинство пользователей ПК придерживаются мнения, что жесткие диски, впрочем, как и любой другой накопитель информации, должны быть отформатированы перед использованием. В вопросе форматирования есть некоторая путаница относительно того, что и как делает процедура форматирования жесткого диска, что мы и постараемся рассмотреть в этой статье. В современных жестких дисках используются методики, коренным образом отличающиеся от методов форматирования старых жестких дисков.
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 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". Также исторически сложившемся фактом является то, что всем известная программа MS-DOS format.com работает по-разному при форматировании жесткого и гибкого дисков. Гибкие диски имеют простую, стандартную геометрию и не могут разбиваться на логические диски, так что format.com запрограммирован на автоматическое выполнение сразу двух операций: как низкоуровневого так и высокоуровнего форматирования. В случае с жесткими дисками, format.com выполняет только высокоуровневое форматирование. Низкоуровневое форматирование выполнялось контроллером жесткого диска на старых винчестерах и заводом-изготовителем на новых винчестерах. В отличие от высокоуровневого форматирования, создания разделов и файловой структуры - низкоуровневое форматирование - означает базовую разметку поверхностей дисков. Для винчестеров ранних моделей, которые поставлялись с чистыми поверхностями, такое форматирование создает только информационные сектора и служебную серво-информацию и может быть выполнено контроллером винчестера под управлением соответствующей программы. Для современных винчестеров, которые содержат записанную при изготовлении сервоинформацию, полное форматирование означает и разметку информационных секторов, и перезапись сервоинформации.
Низкоуровневое форматирование винчестера
Разделяют на два вида — быстрое и полное . В этой заметке я расскажу о том, чем быстрое форматирование отличается от полного и когда следует применять эти виды форматирования.
Итак, в чем же отличие между быстрым и полным форматированием?
При быстром форматировании заново создается лишь (перезаписывается таблица файловой системы), при этом область данных не затрагивается.
При полном форматировании сначала производится на наличие . Если такие сектора обнаруживаются, то программа проверки пытается их исправить, а при неудаче помечает их как неисправные (бэд-сектора). Соответственно, такие сектора исключаются из таблиц файловой системы, которые формируются после полной проверки поверхности. Это означает, что в дальнейшем в неисправные сектора данные не записываются.
Упрощенно можно сказать, что в процессе быстрого форматирования раздел диска отмечается как чистый. После такого форматирования вы не обнаружите на отформатированном диске ранее хранившихся там файлов, а это создает ощущение, что файлы были удалены, хотя это и не так. На самом деле все файлы остались на месте, но операционная система будет считать данный раздел пустым и будет записывать новую информацию поверх ранее записанной. Это означает, что при желании информацию с ошибочно отформатированного раздела можно восстановить, но тут есть множество факторов, влияющих на успех восстановления и об этом я расскажу как-нибудь в другой раз.
В отличии от быстрого форматирования, полное форматирование включает в себя еще и предварительную проверку целостности жесткого диска, то есть ищутся поврежденные сектора. Так как при этой операции проверяется каждый сектор диска отдельно, то полное форматирование занимает на порядок больше времени, нежели быстрое. Время полного форматирования зависит в первую очередь от величины форматируемого раздела.
Когда следует использовать быстрое, а когда полное форматирование?
Тут сложно дать какие-то четкие рекомендации, но я обычно делаю так: если мне нужно удалить все данные с раздела жесткого диска или со съемного носителя информации, например, флешки, то я использую быстрое форматирование, так как оно выполняется за считанные секунды. Если же у меня есть подозрение, что на диске появились битые сектора, или что произошло повреждение файловой системы (в результате действия вируса или при некорректном извлечении носителя информации из компьютра), то я использую полное форматирование.
И в заключении хочу сказать, что процесс форматирования никак не вредит вашему жесткому диску или съемному носителю информации и вы можете производить форматирование без опасения их повредить.
Не упустите возможность сделать доброе дело:
Статьи по теме
