Процедура разметки нового диска называется
Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) обеспечивают долговременное хранение программ и данных. Наиболее распространены следующие типы ВЗУ: накопители на магнитных дисках (НМД); их разновидности - накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); накопители на магнитных лентах (НМЛ); накопители на оптических дисках (НОД).
Соответственно, физическими носителями информации, с которыми работают эти устройства, являются магнитные диски (МД), магнитные ленты (МЛ) и оптические диски (ОД).
Принцип записи информации на магнитных носителях основан на изменении намагниченности отдельных участков магнитного слоя носителя (диска, ленты). Запись осуществляется с помощью магнитной головки: электрические сигналы, возникающие под управлением электронного блока, возбуждают в ней магнитное поле, воздействующее на носитель и оставляющее намагниченные участки на заранее размеченных дорожках. При считывании информации эти намагниченные участки индуцируют в магнитной головке слабые токи, которые превращаются в двоичный код, соответствующий ранее записанному.
Накопители на магнитных дисках включают в себя ряд систем:
• электромеханический привод, обеспечивающий вращение диска;
• блок магнитных головок для чтения-записи;
• системы установки (позиционирования) магнитных головок в нужное для записи или чтения положение;
• электронный блок управления и кодирования сигналов.
НГМД - устройство со сменными дисками (их часто называют «дискетами»). Несмотря на относительно невысокую информационную емкость дискеты, НГМД продолжают играть важную роль в качестве ВЗУ, поскольку поддерживают ряд функций, которые не обеспечивают другие накопители. Среди них отметим
• возможность транспортировки информации на любые расстояния;
• обеспечение конфиденциальности информации (дискету можно положить в карман сразу после окончания сеанса работы).
Дискета - гибкий тонкий пластиковый диск с нанесенным (чаще всего на обе стороны) магнитным покрытием, заключенный в достаточно/тверды и - картонный или пластиковый - конверт для предохранения от механических повреждений. Информация на диск наносится вдоль концентрических окружностей - дорожек. Каждая дорожка разбита на несколько секторов (обычно 9 или 18) - минимально возможных адресуемых участков. Стандартная емкость сектора - 512 байт. На двухсторонней дискете две одинаковые дорожки по обе стороны диска образуют цилиндр. Процедура разметки нового диска - нанесение секторов и дорожек -называется форматированием. Иногда приходится прибегать к переформатированию диска, на котором уже есть информация; последняя в таком случае практически обречена на уничтожение.
Тип дискеты обычно указывается на ее конверте:
DS (double side) - двухсторонняя;
DD (double density) - двойной плотности;
HD (high density) - высокой плотности.
Возможны сочетания типа DS/DD, DS/HD и др.
Стандартные размеры (диаметры) дискет 133 мм (5,25 дюйма; постепенно выходят из эксплуатации) и 89 мм (3,5 дюйма). Появились,но пока не получили широкого распространения, дискеты диаметром 51 мм.
Важнейшая, с точки зрения пользователя, характеристика дискеты - информационная емкость. Чаще всего она находится в диапазоне от одного до полутора мегабайт, хотя созданы дискеты с емкостью до 10 Мбайт. Специальные дискеты для резервного копирования (так называемые Zip-диски, для работы с которыми нужны особые дисководы) имеют емкость 100 Мбайт и более. Другие важнейшие характеристики - скорость доступа к определенному участку информации и скорость записи или считывания информации - определяются не столько самой дискетой, сколько возможностями НГМД. Доступ к информации осуществляется за время в диапазоне от 0,1 с до 1 с (что очень велико по сравнению с другими типами дисководов), скорость чтения/записи порядка 50 кбайт/с, что по современным представлениям весьма немного.
Жесткий диск сделан из сплава на основе алюминия и также покрыт магнитным
слоем. Он помещен в неразборный корпус, встроенный в системный блок компьютера. По всем профессиональным характеристикам жесткие диски (и соответствующие накопители) значительно превосходят гибкие: емкость от 20 Мбайт до 10 Гбайт (реально диски с емкостью меньшей, чем 1 Гбайт, давно не выпускаются), время доступа к конкретной записи в диапазоне от 1 до 100 миллисекунд (мс), скорость чтения/записи порядка 1 Мбайта/с. Скорость вращения дисков велика, обычно 3600 об/мин, что и обеспечивает относительно короткое время доступа. Однако, жесткий дискне предназначен для транспортировки информации,и это не позволило накопителям на жестких дисках вытеснить НГМД.
Первые накопители на оптических дисках появились в начале 70-х годов, но широкое распространение получили значительно позже. Существует несколько разновидностей оптических дисков, предназначенных для устройств, допускающих только чтение (CD-ROM, т.е. Compact Disk Reed Only Memory - компакт-диск только для чтения), для устройств, допускающих хотя бы однократную запись информации на рабочем месте пользователя и для устройств, позволяющих, подобно накопителям на магнитных дисках, многократную перезапись информации. CD-ROM диск, запись на который производится один раз при его создании и не может быть изменена, представляет собой прозрачную поликарбонатную (вид стекла) пластинку, одна сторона которой покрыта тончайшей алюминиевой пленкой, играющей роль зеркального отражателя, поверх которой нанесен защитный слой лака. Информация на ней представляется подобно тому, как на старых граммофонных пластинках - чередованием углублений и пиков, однако не в аналоговом, а в цифровом (двоичном) коде. Этот рельеф создается при производстве механическим путем (контактом с твердой пластинкой - матрицей). Информация наносится вдоль тончайших дорожек (радиальная плотность записи более 6000 дорожек/см, что в несколько десятков раз больше, чем для гибкого диска). Считывание информации осуществляется путем сканирования дорожек лазерным лучом, который по-разному отражается от углублений и пиков (по этому отражению восстанавливается записанный двоичный код). Вдоль дорожек оптического диска со скоростью 200 - 500 раз в минуту пробегает лазерный луч. При создании дисков, позволяющих вести многократную перезапись, доминирует магнито-оптический принцип (CD-МО диски). В основу положен следующий физический принцип: коэффициент отражения лазерного луча от по-разному намагниченных участков диска с особым образом нанесенным магнитным покрытием различен. Таким образом запись на МО-диски магнитная, а считывание - оптическое (лазерным лучом).
Профессиональные характеристики оптических дисков, в общих чертах таковы: емкость записи и скорость доступа к информации того же порядка, что у жестких дисков. По надежности хранения информации оптические диски в настоящее время не имеют себе равных.
Все вместе взятое и определяет место НОД в современном мире информационных технологий: от очень важных, но все-таки факультативных, устройств они становятся обязательной принадлежностью компьютеров. По мере снижения стоимости оборудования CD-МО диски могут вытеснить гибкие магнитные диски, так как, обладая значительно превосходящими профессиональными характеристиками, обеспечивают все функции ГМД. Заметим, что ситуация в .этой области меняется чрезвычайно быстро.
Накопители на магнитных лентах имели огромное значение для ЭВМ первых поколений. Собственно, поначалу кроме них надежных накопителей информации большой емкости вообще не было. По мере развития ЭВМ НМЛ оттеснялись на периферию в списке ВЗУ, но свое устойчивое место занимают по сей день (хотя пользователям персональных компьютеров это не очень заметно). Ясно, что по скорости доступа к информации НМЛ всегда будут многократно проигрывать дисковым накопителям - ведь для того, чтобы считать информацию на некотором месте ленты, необходимо отмотать предшествующий ее кусок с начала. Однако по-прежнему на лентах хранят большие объемы информации, которая не является оперативной, но требует очень надежного хранения, а также конфиденциальности.
На персональных компьютерах иногда используют специальный кассетный накопитель, размеры которого совпадают с размерами НГМД и который можно вставить на место последнего - так называемый стриммер. Он удобен, например, для переноса информации с жесткого диска одного компьютера на другой, долговременного хранения особо ценных системных и личных программ и данных.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 8 октября 2011.
Формати́рование ди́ска — программный процесс разметки области хранения данных электронных носителей информации, расположенной на магнитной поверхности (жёсткие диски, дискеты), оптических носителях (CD/DVD/Blu-ray-диски), твердотельных накопителях (флеш-память, SSD) и др. Существуют разные способы этого процесса.
Само форматирование заключается в создании (формировании) структур доступа к данным, например, структур файловой системы. При этом возможность прямого доступа к находящейся на носителе информации теряется, часть ее безвозвратно уничтожается. Некоторые программные утилиты дают возможность восстановить некоторую часть (обычно — большую) информации с отформатированных носителей. В процессе форматирования также может проверяться и исправляться целостность носителя.
Высокоуровневое форматирование
Высокоуровневое полное 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. В процессе форматирования также проверяется целостность оптической поверхности носителя для исправления (блокировки) дефектных секторов. Известен также способ без проверки носителя, который называется «быстрым форматированием».
В случае использования, к примеру, операционной системы DOS команда format выполняет эту работу, записывая в качестве такой структуры главную загрузочную запись и таблицу размещения файлов. Высокоуровневое форматирование выполняется после процесса разбивки диска на разделы (логические диски), даже если будет использоваться только один раздел, занимающий весь объём накопителя. В современных операционных системах процесс разбиения винчестера на разделы и форматирования может выполнятся как в процессе установки операционной системы, так и на уже установленной системе средствами самой системы или утилитами сторонних производителей, с использованием графического интуитивно понятного интерфейса.
Верны ли определения?
А) ATA – это параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических дисководов) к компьютеру, который в 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC и в настоящее время вытесняется своими последователями
В) ATA – это последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) eSATA – это интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены»
В) eSATA – это набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, широко применяемые в основном в компьютерах Sun Microsystems
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Fibre Channel – это семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных, стандартизацией которых занимается Технический комитет T11, входящий в состав Международного комитета по стандартам в сфере ИТ
В) Fibre Channel – это компьютерный интерфейс, разработанный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски и ленточные накопители, который использует последовательный интерфейс для работы с непосредственно подключаемыми накопителями, обратно совместим интерфейсом SATA
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) FireWire – это семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных, стандартизацией которых занимается Технический комитет T11, входящий в состав Международного комитета по стандартам в сфере ИТ
В) FireWire – это последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) SAS – это компьютерный интерфейс, разработанный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски и ленточные накопители, который использует последовательный интерфейс для работы с непосредственно подключаемыми накопителями, обратно совместим интерфейсом SATA
В) SAS – это последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) SATA – это параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических дисководов) к компьютеру
В) SATA – это последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации, который является развитием параллельного интерфейса IDE
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) SCSI – это интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены»
В) SCSI – это набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, широко применяемые в основном в компьютерах Sun Microsystems
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Буфер жесткого диска – это промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу
В) Буфер жесткого диска является внешним запоминающим устройством
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Время произвольного доступа – это показатель, который у современных дисков составляет около 50 оп/с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп/с при последовательном доступе
В) Время произвольного доступа – это среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Дисковый массив RAID уровня 5 ориентирован на активную работу с дисками и обеспечивает максимальную скорость доступа к информации за счет использования независимых дисков данных и равномерного распределения контрольных сумм между дисками
В) Дисковые массивы RAID уровня 2 основаны на использовании алгоритма Хемминга для проверки/восстановления данных
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Дорожки винчестера с одинаковыми порядковыми номерами, расположенные на разных дисках, называются цилиндром
В) Дорожки винчестера с одинаковыми порядковыми номерами, расположенные на разных дисках, называются сектором
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Емкость памяти запоминающих устройств – это свойство информации быть правильно воспринятой (вероятность безошибочных данных, результатов и т.п.)
В) Емкость памяти запоминающих устройств – это максимальное количество структурных единиц информации, например, байтов, слов и т.п., которое одновременно может быть размещено в памяти
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Запоминающее устройство – это программа, сочетающая в себе функции редактирования связей и загрузки полученной машинной программы в основную память для исполнения
В) Запоминающее устройство – это комплекс технических средств, реализующих функцию памяти
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Каталог, создаваемый в процессе форматирования жесткого диска, называется древовидным
В) Каталог, создаваемый в процессе форматирования жесткого диска, называется иерархическим
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Количество операций ввода-вывода в секунду – это показатель, который у современных дисков составляет около 50 оп/с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп/с при последовательном доступе
В) Количество операций ввода-вывода в секунду – это среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Процедура разметки нового диска (нанесение секторов и дорожек) называется форматированием
В) Процедура разметки нового диска (нанесение секторов и дорожек) называется дефрагментацией
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Размер сектора жесткого диска равен 256 байт
В) Размер сектора жесткого диска равен 64 бит
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Сопротивляемость ударам – это помехи, которые производит механика накопителя при его работе, который указывается в децибелах
В) Сопротивляемость ударам – это сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии
Подберите правильный ответ
Верны ли определения?
А) Форм-фактор – это стандарт, задающий габаритные размеры жесткого диска, а также описывающий дополнительные совокупности его технических параметров, например форму, типы дополнительных элементов
В) Форм-фактор – это количество данных, которые могут храниться накопителем
Подберите правильный ответ
Адресуемой единицей информации основной памяти IBM PC является
В системе RAID - уровня ___ (часто называемого уровнем чередования данных) информация каждого файла располагается на нескольких дисках
Дисковые массивы RAID - уровня __ основаны на использовании алгоритма Хемминга для проверки/восстановления данных
Дисковые массивы уровня __ (зеркального дублирования дисков) имеют полный дубликат каждого диска, обеспечивая тем самым надежность хранения информации и быстродействие накопителя
Дисковый массив RAID - уровня __ ориентирован на активную работу с дисками и обеспечивает максимальную скорость доступа к информации за счет использования независимых дисков данных и равномерного распределения контрольных сумм между дисками
Для 20-битной шины адреса абсолютный (физический) адрес каждого байта является пятиразрядным шестнадцатеричным числом, принимающим значения от 00000 до FFFFF при работе в
Дорожки винчестера с одинаковыми порядковыми номерами, расположенные на разных дисках, называются
Жесткий магнитный диск является
Интерфейс SATA Revision 1.0 предусматривает пропускную способность шины до
Интерфейс SATA Revision 2.0 предусматривает пропускную способность шины до
Интерфейс SATA Revision 3.0 предусматривает пропускную способность шины до
Интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены», – это
Каталог, создаваемый в процессе форматирования, называется
Компьютерный интерфейс, разработанный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски и ленточные накопители, который использует последовательный интерфейс для работы с непосредственно подключаемыми накопителями, обратно совместим интерфейсом SATA – это
Набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, широко применяемые в основном в компьютерах Sun Microsystems, – это
Наименьшей физической единицей хранения данных на жестком диске является
Несколько секторов диска, рассматриваемых операционной системой как единое целое, называется
Операционная система делит всю область данных диска на элементарные логические единицы – _______________
Основным накопителем данных в большинстве компьютеров является накопитель на
Параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических дисководов) к компьютеру, который в 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC и в настоящее время вытесняется своими последователями, – это
Последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами, – это
Последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации, который является развитием параллельного интерфейса IDE, – это
Процедура разметки нового диска (нанесение секторов и дорожек) называется
Семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных, стандартизацией которых занимается Технический комитет T11, входящий в состав Международного комитета по стандартам в сфере ИТ, – это
Форматирование диска — программный процесс разметки области хранения данных электронных носителей информации, расположенной на магнитной поверхности (жёсткие диски, дискеты), оптических носителях (CD/DVD/Blu-ray-диски), твердотельных накопителях (флэш-память - flash module, SSD) и др. Существуют разные способы этого процесса.
Само форматирование заключается в создании (формировании) структур доступа к данным, например, структур файловой системы. При этом возможность прямого доступа к находящейся на носителе информации теряется, часть ее безвозвратно уничтожается. Некоторые программные утилиты дают возможность восстановить некоторую часть (обычно — большую) информации с отформатированных носителей. В процессе форматирования также может проверяться и исправляться целостность носителя.
Содержание
В какой системе форматировать диск
Для обычного пользователя Windows ответ на вопрос какую файловую систему использовать прост – NTFS. Это хорошая, эффективная и безопасная файловая система с широким набором инструментов для обслуживания.
В эпоху больших дисков следует избегать использования систем FAT и FAT32. Среди пользователей Linux популярны ext2, ext3 и ext4, JFS или BTRFS. Рынок завоевывают также последние, защищающие от повреждений, файловые системы, включая ZFS или ReFS.
Инициализация, разбивка и форматирование
Для установки диска в систему мы будем использовать консоль управления компьютером и находящуюся там оснастку диспетчера дисков.
Подключите диск и запустите компьютер. Щелкните правой кнопкой мыши значок Этот компьютер на рабочем столе и выберите в контекстном меню пункт Управление. После запуска консоли управления компьютером и выберите команду Управление дисками.
Если диск новый , первой операцией, которую предложит система, будет его инициализация. На этом этапе вы должны решить, надо ли создать загрузочный сектор MBR или информация о разделах будет сохранена с помощью GPT.
Таблица разделов GUID (GUID Partition Table – GPT) обеспечивает поддержку жестких дисков более 2 ТБ (Windows не может стартовать с дисков MBR выше этого размера), но она не совместима с более ранними версиями системы.
В случае небольших дисков и из-за на совместимости с предыдущими версиями, рекомендуется использовать MBR. Убедитесь, что в окне Выберите диски, выбран правильный носитель, после чего выберите соответствующую опцию ниже. Нажмите ОК .
В зависимости от размера нового диска, стоит теперь рассмотреть, как разделить его поверхность на разделы . В ходе принятия этого решения во внимание нужно брать тип данных, которые будут храниться на носителе. Чем больше раздел, тем больше блок распределения, т.е. минимальный блок, который используется во время записи.
Данные, которые меньше, чем этот блок, все равно занимают всю его поверхность. С этим связано появления пустого места. Говоря иначе, если на диске будут храниться небольшие файлы, лучше будет, если блок получит меньшие размеры. Размер блока не имеет значения, если вам нужно пространство для хранения фильмов весом в несколько гигабайт.
Несмотря на емкость носителя и его предназначение, стоит создать на нём хотя бы два раздела. В будущем это может существенно облегчить управление данными.
Щелкните правой кнопкой мыши поле представляющее поверхность диска и в контекстном меню выберите Создать простой том.
В первом окне мастера нажмите Далее . Разделим диск на два одинаковых разделы – в поле Размер простого тома (МБ) введите значение, равное половине максимального размера диска, указанной в первой строке сверху. Нажмите Далее .
Не пугайтесь, если в спешке Вы добавили в раздел всё свободное место, вы сможете его уменьшить после создания (функция Сжать том ). Если раздел получился слишком маленьким, а на диске находится свободное пространство, Вы без проблем увеличите раздел (функция Расширить том ).
Оставьте без изменений параметр Назначить букву диска, и перейдите далее. Выберите Форматировать этот том следующим образом . В списке Файловая система установите NTFS. Размер кластера ниже оставьте По умолчанию. В поле Метка тома дайте диску имя (какое Вам удобнее).
Добавив новый жесткий диск или изменив структуру разделов используемого диска, стоит выполнить полное форматирование вместо быстрого. Благодаря этому будут выявлены поврежденные сектора и сброшено их содержимое, что не осуществляется в случае быстрого форматирования. Поэтому снимите флажок Быстрое форматирование . Снимите также Применять сжатие файлов и папок . В эпоху больших носителей не имеет смысла использовать сжатие, которое расходует вычислительную мощность на дополнительные операции.
На следующем шаге подтвердите все настройки и подождите, пока раздел будет отформатирован. В случае больших носителей полное форматирование может занять некоторое время.
Если Вы решили создать более одного раздела, щелкните правой кнопкой мыши на оставшуюся не распределенную часть диска и выберите Создать простой том. Повторите всю операцию с той лишь разницей, что на этот раз назначьте для раздела всё оставшееся доступное пространство.
Если на этом диске будет установлена операционная система, то один из разделов нужно активировать. Нажмите соответствующий раздел диска правой кнопкой мыши, а затем выберите пункт Сделать раздел активным. Добавление нового диска завершено. Все разделы будут видны в Проводнике.
Процесс форматирования
Форматирование жесткого диска включает в себя три этапа:
- Низкоуровневое форматирование. Это базовая разметка области хранения данных, которая выполняется на заводе-изготовителе в качестве одной из заключительных операций изготовления устройства хранения данных. При этом процессе в области хранения данных создаются физические структуры: треки (дорожки), сектора, при необходимости записывается программная управляющая информация. Впоследствии в подавляющем большинстве случаев эта разметка остается неизменной за все время существования носителя. Большинство программных утилит с заявленной авторами возможностью низкоуровневого форматирования на самом деле, в лучшем случае, перезаписывают только управляющую информацию.
- Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает объём винчестера на логические диски (например, C:, D:…; sda1, sda2…; hda1, hda2…). Это осуществляется с помощью встроенных служб самой операционной системы или соответствующими утилитами сторонних производителей (см. Программы для работы с разделами); метод разбиения существенно зависит от типа операционной системы. Этот шаг принципиально необязателен (если его пропустить весь объем носителя будет состоять из одного раздела), но в виду очень больших объемов современных жестких дисков (до 4 000 Гб) их разбиение на логические разделы обычно осуществляется.
- Высокоуровневое форматирование. Этот процесс записывает (формирует) логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов (файловые таблицы), а также, в некоторых случаях, загрузочные файлы для разделов, имеющих статус активных. Это форматирование можно разделить на два вида: быстрое и полное. При быстром форматировании перезаписывается лишь таблица файловой системы, при полном — сначала производится верификация (проверка) физической поверхности носителя, при необходимости исправляются поврежденные сектора, т.е. участки оптической поверхности, имеющие физические повреждения (маркируются как неисправные, что исключает в последующем запись в них информации), а уже потом производится запись таблицы файловой системы.
Низкоуровневое форматирование
Низкоуровневое форматирование (англ. Low level format ) — операция, в процессе которой на магнитную поверхность жёсткого диска наносятся так называемые сервометки — служебная информация, которая используется для позиционирования головок диска. Выполняется в процессе изготовления жёсткого диска, на специальном оборудовании, называемом серворайтером.
Низкоуровневое форматирование — это процесс нанесения информации о позиции треков и секторов, а также запись служебной информации для сервосистемы. Этот процесс иногда называется «настоящим» форматированием, потому что он создает физический формат, который определяет дальнейшее расположение данных. Когда в первый раз запускается процесс низкоуровневого форматирования винчестера, пластины жесткого диска пусты, то есть не содержат абсолютно никакой информации о секторах, треках и так далее. Это последний момент, когда у жесткого диска абсолютно пустые пластины. Информация, записанная во время этого процесса, больше никогда не будет переписана.
Старые жёсткие диски имели одинаковое количество секторов на трек и не имели встроенных контроллеров, так что низкоуровневым форматированием занимался внешний контроллер жесткого диска, и единственной нужной ему информацией было количество треков и количество секторов на трек. Используя эту информацию, внешний контроллер мог отформатировать жесткий диск. Современные жёсткие диски имеют сложную внутреннюю структуру, включая изменение количества секторов на трек при движении от внешних треков к внутренним, а также встроенную сервоинформацию для контроля за приводом головок. Также современные накопители используют технологию «невидимых» плохих секторов, могут автоматически помечать поврежденные сектора как нерабочие, исключая последующую возможность запись в них информации. Вследствие такой сложной структуры данных, все современные жесткие диски проходят низкоуровневое форматирование только один раз — на заводе-изготовителе. Нет никакого способа в домашних условиях произвести настоящее низкоуровневое форматирование любого современного жесткого диска, будь это IDE/ATA, SATA или SCSI винчестер. Причем это невозможно сделать даже в условиях сервисного центра.
Старые жёсткие диски нуждались в неоднократном низкоуровневом форматировании на протяжении всей своей жизни, в связи с эффектами температурного расширения, связанного с применением шаговых моторов в приводе головок, у которых перемещение головок было разбито на сетку с фиксированным шагом. С течением времени у таких накопителей смещалось физическое расположение секторов и треков, что не позволяло правильно считывать информацию, применяя шаговый двигатель в приводе магнитных головок. Головка выходила на нужную, по мнению контроллера, позицию, в то время как позиция заданного трека уже сместилась, что приводило к появлению сбойных секторов. Эта проблема решалась переформатированием накопителя на низком уровне, перезаписывая треки и сектора по новой сетке шагов привода головок. В современных накопителях, использующих в приводе головок звуковую катушку, проблема температурного расширения ушла на второй план, вынуждая производить лишь температурную перекалибровку рабочих параметров привода головок.
Результатом выполнения «низкоуровневого» форматирования из BIOS может быть:
- Отсутствие результата, то есть полное игнорирование винчестером этой процедуры. Позиционирование будет отработано, но никаких действий на дисках произведено не будет.
- Запись нулей во все сектора, то есть простое стирание информации пользователя.
- Возникновение проблем с жёсткими дисками старых серий, не обеспечивающих надёжную защиту от пользователя. Некоторые старые жёсткие диски ёмкостью 40—80 Гб могут на команду 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 полное 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. В процессе форматирования также проверяется целостность поверхности носителя для исправления (блокировки) дефектных секторов. Известен также способ без проверки носителя, который называется «быстрым форматированием».
В случае использования, к примеру, операционной системы DOS команда format выполняет эту работу, записывая в качестве такой структуры главную загрузочную запись и таблицу размещения файлов. Высокоуровневое форматирование выполняется после процесса разбивки диска на разделы (логические диски), даже если будет использоваться только один раздел, занимающий весь объём накопителя. В современных операционных системах процессы разбиения винчестера на разделы и форматирования могут выполняться как в процессе установки операционной системы, так и на уже установленной системе средствами самой системы или утилитами сторонних производителей, с использованием графического интуитивно понятного интерфейса. Для примера я описал Как отформатировать флешку в FAT16, FAT32, NTFS / Как отформатировать флешку в Windows 7 / Windows Server 2008R2
Низкоуровневое форматирование
Низкоуровневое форматирование (англ. Low level format ) — операция, в процессе которой на магнитную поверхность жёсткого диска наносятся так называемые сервометки — служебная информация, которая используется для позиционирования головок диска. Выполняется в процессе изготовления жёсткого диска, на специальном оборудовании, называемом серворайтером.
Низкоуровневое форматирование — это процесс нанесения информации о позиции треков и секторов, а также запись служебной информации длясервосистемы. Этот процесс иногда называется «настоящим» форматированием, потому что он создает физический формат, который определяет дальнейшее расположение данных. Когда в первый раз запускается процесс низкоуровневого форматирования винчестера, пластины жесткого диска пусты, то есть не содержат абсолютно никакой информации о секторах, треках и так далее. Это последний момент, когда у жесткого диска абсолютно пустые пластины. Информация, записанная во время этого процесса, больше никогда не будет переписана.
Старые жёсткие диски имели одинаковое количество секторов на трэк и не имели встроенных контроллеров, так что низкоуровневым форматированием занимался внешний контроллер жёсткого диска, и единственной нужной ему информацией было количество трэков и количество секторов на трэк. Используя эту информацию, внешний контроллер мог отформатировать жёсткий диск. Современные жёсткие диски имеют сложную внутреннюю структуру, включая изменение количества секторов на трэк при движении от внешних трэков к внутренним, а также встроенную сервоинформацию для контроля за приводом головок. Также современные накопители используют технологию «невидимых» плохих секторов, могут автоматически помечать повреждённые секторы как нерабочие, исключая последующую возможность запись в них информации. Вследствие такой сложной структуры данных, все современные жёсткие диски проходят низкоуровневое форматирование только один раз — на заводе-изготовителе. Нет никакого способа в домашних условиях произвести настоящее низкоуровневое форматирование любого современного жёсткого диска, будь это IDE/ATA, SATA или SCSI винчестер. Причём это невозможно сделать даже в условиях сервисного центра.
Старые жёсткие диски нуждались в неоднократном низкоуровневом форматировании на протяжении всей своей жизни, в связи с эффектами температурного расширения, связанного с применением шаговых моторов в приводе головок, у которых перемещение головок было разбито на сетку с фиксированным шагом. С течением времени у таких накопителей смещалось физическое расположение секторов и трэков, что не позволяло правильно считывать информацию, применяя шаговый двигатель в приводе магнитных головок. Головка выходила на нужную, по мнению контроллера, позицию, в то время как позиция заданного трэка уже сместилась, что приводило к появлению сбойных секторов. Эта проблема решалась переформатированием накопителя на низком уровне, перезаписывая трэки и секторы по новой сетке шагов привода головок. В современных накопителях, использующих в приводе головок звуковую катушку, проблема температурного расширения ушла на второй план, вынуждая производить лишь температурную перекалибровку рабочих параметров привода головок.
Результатом выполнения «низкоуровневого» форматирования из BIOS может быть:
- отсутствие результата, то есть полное игнорирование винчестером этой процедуры. Позиционирование будет отработано, но никаких действий на дисках произведено не будет;
- запись нулей во все секторы, то есть простое стирание информации пользователя;
- возникновение проблем с жёсткими дисками старых серий, не обеспечивающих надёжную защиту от пользователя. Некоторые старые жёсткие диски ёмкостью 40-80 Гб могут на команду 50h отвечать ошибкой, что может привести к маркировке всех секторов как «bad» или наоборот, записать нулями часть служебных трэков, что приведёт к неработоспособности накопителя.
Информацию после проведения реального низкоуровневого форматирования восстановить нельзя никаким образом.
Процесс форматирования
Форматирование жёсткого диска включает в себя три этапа:
- Низкоуровневое форматирование. Это базовая разметка области хранения данных, которая выполняется на заводе-изготовителе в качестве одной из заключительных операций изготовления устройства хранения данных. При этом процессе в области хранения данных создаются физические структуры: трэки - tracks (дорожки), секторы, при необходимости записывается программная управляющая информация. Впоследствии в подавляющем большинстве случаев эта разметка остаётся неизменной за все время существования носителя. Большинство программных утилит с заявленной авторами возможностью низкоуровневого форматирования на самом деле, в лучшем случае, перезаписывают только управляющую информацию.
- Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает объём винчестера на логические диски (например, C:, D:…; sda1, sda2…; hda1, hda2…). Это осуществляется с помощью встроенных служб самой операционной системы или соответствующими утилитами сторонних производителей (см.Программы для работы с разделами); метод разбиения существенно зависит от типа операционной системы. Этот шаг принципиально необязателен (если его пропустить весь объем носителя будет состоять из одного раздела), но в виду очень больших объемов современных жестких дисков (до 4 000 Гб) их разбиение на логические разделы обычно осуществляется.
- Высокоуровневое форматирование. Этот процесс записывает (формирует) логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов (файловые таблицы), а также, в некоторых случаях, загрузочные файлы для разделов, имеющих статус активных. Это форматирование можно разделить на два вида: быстрое и полное. При быстром форматировании перезаписывается лишь таблица файловой системы, при полном — сначала производится верификация (проверка) физической поверхности носителя, при необходимости исправляются поврежденные сектора, т.е. участки оптической поверхности, имеющие физические повреждения (маркируются как неисправные, что исключает в последующем запись в них информации), а уже потом производится запись таблицы файловой системы.
Утилиты для форматирования дисков
Ниже я приведу список утилит, благодаря которым вы сможете легко отформатировать ваш жесткий диск:
- Встроенные средства операционной системы, например в Windows. Функция "управления дисками Windows", позволяет пользователям Windows просто форматировать и разбивать внешние диски.
- Утилита Diskpart
- EaseUS Partition Master - В настоящее время это легковесное приложение для Windows, являющееся одной из самых популярных утилит для жестких дисков на многих веб-сайтах, немного более интуитивно понятное, чем встроенная функция управления дисками Windows, предлагающее несколько дополнительных параметров и функций.
- MiniTool Partition Wizard Free - это бесплатная утилита разметки и форматирования диска, которая проста в использовании и эффективна. Интерфейс довольно прост, а программное обеспечение отлично подходит для упрощения сложных вариантов форматирования.
- Paragon Partition Manager free - еще одна замечательная небольшая утилита, которая поддерживает Windows 10 и имеет множество функций. Это четыре основные функции: резервное копирование и восстановление, менеджер разделов, очистка диска и копирование диска.
- AOMEI Partition Assistant - Про него я уже рассказывал, когда мы исправляли RAW состояние жесткого диска.
- Утилита HP Disk Storage Format - данную утилиту мы использовали, когда у нас не форматировалась флешка, так что уверен, что вы с ней знакомы.
- Утилита DiskGenius - мы ее применяли, когда исправляли защищенный GPT раздел на жестком диске, было бы странно, если бы утилита не обладала функцией форматирования дисков.
После установки в компьютер нового жесткого диска, подключения всех проводов и запуска системы – нужно подготовить пространство для работы. Для выполнения этой задачи хватит инструментов, встроенных в систему Windows.
Операция включает три простых шагах: инициализация, разбивка на разделы и форматирование разделов в выбранной файловой системе.
Раздел – выделенная область жесткого диска, отдельная логическая единица, которая может быть отформатирована в выбранной файловой системе.
UEFI – Unified Extensible Firmware Interface, то есть программа, отвечающая за взаимодействие между операционной системой и аппаратной платформой, на которой был установлен диск. Преемник BIOS. Зависит от архитектуры процессора, предлагает дополнительные функции, зарезервированные ранее для операционной системы, например, поддержку мыши и графический интерфейс.
BIOS – Basic Input Output System, набор программных правил, встроенный в материнскую плату, отвечает за инициализацию оборудования при запуске компьютера, а также взаимодействие с операционной системой.
CRC – Cyclic Redundancy Check, механизм контрольной суммы используется для проверки правильности данных, а также устранения ошибок, возникающих во время передачи и хранения данных.
MBR или GPT – что выбрать для нового диска
Стандарт, в котором создается структура диска, определяет, среди прочего, способ создания разделов, их максимальный размер.
В настоящее время применяются два способа определения структуры носителей – MBR (Master Boot Record) и GPT (GUID Partition Table).
MBR означает расположенная в начале каждого диска главного загрузочного сектора. Он содержит код для инициализации загрузки операционной системы, а также информацию о структуре раздела. Повреждение этого кода делает невозможным корректный запуск Windows или Linux.
Этот стандарт применяется с восьмидесятых годов прошлого века и имеет значительные ограничения. Не позволяет, например, запускать систему с разделов больше 2 ТБ. Также ограничивает количество создаваемых основных разделов – четыре – больше можно получить только на основе создания логических дисков.
GPT-стандарт связан непосредственно с UEFI (преемник BIOS). В его рамках каждый раздел на каждом диске в мире получает уникальный идентификатор. Стандарт обеспечивает поддержку больших дисков – ограничения зависят только от установленной операционной системы и используемой файловой системы. Так же и с лимитом создаваемых разделов.
Копии запуска кода, ответственного за эксплуатацию системы, в этом случае размещаются по всему носителе, поэтому в случае повреждения основной записи, информация легко восстанавливается. Проверку правильности данных, облегчает запись значения CRC.
GPT также содержит дополнительную информацию для защиты от перезаписи загрузочной записи (так называемый protected MBR) старыми дисковыми служебными программами, которые поддерживают только стандарт MBR.
Запуск Windows с раздела GPT возможен только в 64-разрядных операционных системах, устанавливаемых на компьютерах с UEFI, а с поддержкой дисков с данными справляются все версии Windows, начиная с Vista. Стандарт GPT используют также в Linux и macOS.
Читайте также: