Що таке форматування диска, настройка серверів windows і linux

Що таке форматування диска

Форматування диска - програмний процес розмітки області зберігання даних електронних носіїв інформації, розташованої на магнітній поверхні (жорсткі диски, дискети), оптичні носії (CD / DVD / Blu-ray-диски), твердотільних накопичувачах (флеш-пам'ять - flash module. SSD) і ін. Існують різні способи цього процесу.

Саме форматування полягає в створенні (формуванні) структур доступу до даних, наприклад, структур файлової системи. При цьому можливість прямого доступу до об'єктів на носії інформації втрачається, частина її безповоротно знищується. Деякі програмні утілітидают можливість відновити деяку частину (зазвичай - велику) інформації з відформатованих носіїв. В процесі форматування також може перевірятися і виправлятися цілісність носія.

процес форматування

Форматування жорсткого диска включає в себе три етапи:

Як розділити. Цей процес розбиває обсяг вінчестера на логічні диски (наприклад, C. D: ...; sda 1, sda 2 ...; hda 1, hda 2 ...). Це здійснюється за допомогою вбудованих служб самої операційної системи або відповідними утилітами сторонніх виробників (см.Программи для роботи з розділами); метод розбиття істотно залежить від типу операційної системи. Цей крок принципово необов'язковий (якщо його пропустити весь обсяг носія буде складатися з одного розділу), але на увазі дуже великих обсягів сучасних жорстких дисків (до 4 000 Гб) їх розбиття на логічні розділи зазвичай здійснюється.
Високорівневе форматування. Цей процес записує (формує) логічні структури, відповідальні за правильне зберігання файлів (файлові таблиці), а також, в деяких випадках, завантажувальні файли для розділів, що мають статус активних. Це форматування можна розділити на два види: швидке і повне. При швидкому форматуванні перезаписується лише таблиця файлової системи, при повному - спочатку проводиться верифікація (перевірка) фізичної поверхні носія, при необхідності виправляються пошкоджені сектора, тобто ділянки оптичної поверхні, що мають фізичні ушкодження (маркуються як несправні, що виключає в подальшому запис в них інформації), а вже потім робиться запис таблиці файлової системи.

низькорівневе форматування

Низькорівневе форматування (англ. Low level format) - операція, в процесі якої на магнітну поверхню жорсткого диска наносяться так звані сервометки - службова інформація, яка використовується для позиціонування головок диска. Виконується в процесі виготовлення жорсткого диска, на спеціальному обладнанні, званому серворайтером.

Низькорівневе форматування - це процес нанесення інформації про позицію треків і секторів, а також запис службової інформації длясервосістеми. Цей процес іноді називається «справжнім» форматуванням, тому що він створює фізичний формат, який визначає подальше розташування даних. Коли в перший раз запускається процес низькорівневого форматування вінчестера, пластини жорсткого диска порожні, тобто не містять абсолютно ніякої інформації про секторах, треках і так далі. Це останній момент, коли у жорсткого диска абсолютно порожні пластини. Інформація, записана під час цього процесу, більше ніколи не буде переписана.

Старі жорсткі диски мали однакову кількість секторів на трек і не мали вбудованих контролерів, так що низькорівневим форматуванням займався зовнішній контролер жорсткого диска, і єдиною потрібної йому інформації було кількість треків і кількість секторів на трек. Використовуючи цю інформацію, зовнішній контролер міг відформатувати жорсткий диск. Сучасні жорсткі диски мають складну внутрішню структуру, включаючи зміну кількості секторів на трек під час руху від зовнішніх треків до внутрішніх, а також вбудовану сервоінформацію для контролю за приводом головок. Також сучасні накопичувачі використовують технологію «невидимих» поганих секторів, можуть автоматично позначати пошкоджені сектори як неробочі, виключаючи подальшу можливість запис в них інформації. Внаслідок такої складної структури даних, всі сучасні жорсткі диски проходять низькорівневе форматування тільки один раз - на заводі-виробнику. Немає ніякого способу в домашніх умовах зробити даний низькорівневе форматування будь-якого сучасного жорсткого диска, будь це IDE / ATA. SATA або SCSI вінчестер. Причому це неможливо зробити навіть в умовах сервісного центру.

Старі жорсткі диски потребували неодноразовому низкоуровневом форматуванні протягом всього свого життя, у зв'язку з еффектамітемпературного розширення, пов'язаного із застосуванням крокових моторів в приводі головок, у яких переміщення головок було розбите на сітку з фіксованим кроком. З плином часу у таких накопичувачів зміщувалося фізичне розташування секторів і треків, що не дозволяло правильно зчитувати інформацію, застосовуючи кроковий двигун в приводі магнітних головок. Головка виходила на потрібну, на думку контролера, позицію, в той час як позиція заданого трека вже змістилася, що призводило до появи збійних секторів. Ця проблема вирішувалася переформатуванням накопичувача на низькому рівні, переписуючи треки і сектори за новою сітці кроків приводу головок. У сучасних накопичувачах, що використовують в приводі головок звукову котушку, проблема температурного розширення пішла на другий план, змушуючи робити лише температурну перекалібровка робочих параметрів приводу головок.

Результатом виконання «низкоуровневого» форматування з BIOS може бути:

відсутність результату, тобто повне ігнорування вінчестером цієї процедури. Позиціонування буде відпрацьовано, але ніяких дій на дисках проведено не буде;
запис нулів у всі сектори, тобто просте стирання інформації користувача;
виникнення проблем з жорсткими дисками старих серій, що не забезпечують надійний захист від користувача. Деякі старі жорсткі диски ємністю 40-80 Гб можуть на команду 50h відповідати помилкою, що може привести до маркування всіх секторів як «bad» або навпаки, записати нулями частина службових треків, що призведе до непрацездатності накопичувача.

Інформацію після проведення реального низькорівневого форматування відновити не можна ніяким чином.

високорівневе форматування

Високорівневе повне форматування - процес, який полягає у створенні головного завантажувального запису до таблиці розділів і (або) структур порожній файлової системи, встановлення завантажувального сектора і тому подібних дій, результатом яких є можливість використовувати носій вопераціонной системі для зберігання програм і даних. В процесі форматування також перевіряється цілісність поверхні носія для виправлення (блокування) дефектних секторів. Відомий також спосіб без перевірки носія, який називається «швидким форматуванням».

У разі використання, наприклад, операційної системи DOS команда format виконує цю роботу, записуючи в якості такої структури головний завантажувальний запис і таблицю розміщення файлів. Високорівневе форматування виконується після процесу розбивки диска на розділи (логічні диски), навіть якщо буде використовуватися тільки один розділ, який займає весь обсяг накопичувача. В сучасних операційних системах процеси розбиття вінчестера на розділи і форматування можуть виконуватися як в процесі установки операційної системи, так і на вже встановленій системі засобами самої системи або утилітами сторонніх виробників, з використанням графічного інтуїтивно зрозумілого інтерфейсу.

Що таке форматування диска, настройка серверів windows і linux