Форматування диска - процес розмітки пристроїв зберігання або носіїв інформації: жорстких дисків, дискет, пристроїв зберігання на основі флеш-пам'яті, оптичних носіїв та ін. Існують різні способи цього процесу.
Само форматування полягає у створенні (формуванні) структур доступу до даних, наприклад структур файлової системи. При цьому, вся знаходиться на носії інформація втрачається або знищується. В процесі форматування також може перевірятися цілісність носія.
Низькорівневе форматування
Операція, в ході якої на магнітну поверхню диска наносяться так звані сервометки - службова інформація, яка використовується для позиціонування головок жорсткого 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 для сервосистеми. 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 т.п. 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 інформацією була 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 при русі від зовнішніх треків до внутрішніх, а також вбудовану сервоінформацію для контролю за приводом головок. Також сучасні накопичувачі використовують технологію "невидимих" поганих секторів, тобто можуть непомітно для користувача і системи автоматично пропускати погані сектора. Внаслідок такої складної структури даних, всі сучасні жорсткі диски проходять низькорівневе форматування тільки один раз - на заводі-виробнику. Немає ніякого способу в домашніх умовах призвести даний низькорівневе форматування будь-якого сучасного жорсткого диска, будь це IDE / ATA, IDE / SATA або SCSI вінчестер. Причому це неможливо зробити навіть в умовах гарного сервісного центру (в сервісному центрі можна провести як би "среднеуровневое" форматування, яке може замінити інформацію про пропускаються збійних секторах, але перезаписати фізичний розподіл секторів і службову сервоінформацію не вийде).
Старі жорсткі диски потребували неодноразовому низкоуровневом форматуванні протягом всього свого життя, у зв'язку з ефектами температурного розширення, пов'язаного із застосуванням крокових моторів в приводі головок, у яких переміщення головок було розбито на сітку з фіксованим кроком. З часом у таких накопичувачів зміщувалося фізичне розташування секторів і треків, що не дозволяло правильно вважати інформацію, застосовуючи кроковий двигун в приводі магнітних головок. Тобто головка виходила на потрібну, на думку контролера, позицію, в той час як позиція заданого треку змістилася, що призводило в появі збійних секторів. Ця проблема вирішувалася переформатуванням накопичувача на низькому рівні, перезапісивая треки і сектора 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 рекалібровку робочих параметрів приводу головок.
У більш сучасних накопичувачах команда низькорівневого форматування підтримується всіма виробниками HDD «для сумісності», реальне ж дія накопичувача при її отриманні варіюється від простого ігнорування до запису нулів у зазначені сектора. Результатом виконання «низькорівневого форматування» з BIOS може бути:
- Відсутність результату, тобто повне ігнорування вінчестером цієї процедури. Позиціонування буде чесно відпрацьовано, але ніяких дій на дисках проведено не буде.
- Запис нулів у всі сектори, тобто просте стирання інформації користувача.
- Виникнення проблем з HDD старих серій, що не забезпечують надійний захист від користувача. Деякі старі HDD (ємністю 40-80 Мб) можуть на цю команду відповідати помилкою, що може призвести до маркування всіх секторів як «bad» або заповнити нулями частина службових треків, що призведе до непрацездатності накопичувача.
Інформацію після проведення реального низькорівневого форматування відновити не можна жодним чином.
Високорівневе форматування
Високорівневе форматування - процес, який полягає у створенні головного завантажувального запису з таблицею розділів і (або) структур порожній файлової системи, установці завантажувального сектора і т.п. В процесі форматування також перевіряється цілісність носія для блокування дефектних секторів. Відомий також спосіб без перевірки носія, який називається «швидке форматування».
Після завершення процесу низькорівневого форматування вінчестера, ми отримуємо диск з треками і секторами, але вміст секторів буде заповнено випадкової інформацією. Високорівневе форматування - це процес запису структури файлової системи на диск, яка дозволяє використовувати диск в операційній системі для зберігання програм і даних. У разі використання операційної системи DOS, для прикладу, 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 партіціі (розділи), навіть якщо буде використовуватися тільки один розділ, який займає весь об'єм накопичувача. У сучасних операційних системах процес розбиття вінчестера на розділи і форматування може виконуватися як в процесі установки операційної системи, так і на вже встановленій системі, використовуючи графічний інтуїтивно зрозумілий інтерфейс.
Різниця між високорівневим і низькорівневим форматуванням величезно. Немає необхідності проводити низькорівневе форматування для стирання інформації з жорсткого диска, тому високорівневе форматування підходить для більшості випадків. Воно перезаписує службову інформацію файлової системи, роблячи вінчестер чистим, однак, самі файли при цьому процесі не стираються, стирається тільки інформація про місцезнаходження файлу. Тобто після високорівневого форматування вінчестера містив файли, ми будемо мати диск, вільний від будь-яких файлів, але, використовуючи різні способи відновлення даних, можна дістатися до старих файлів, які були на диску до його форматування. Єдиною умовою успіху у відновленні даних є те, що файли на диску перед форматуванням не повинні були бути фрагментовані. Для повного стирання даних з вінчестера, можна порекомендувати використовувати утиліти, зануляти диск (прописується наприклад, нулі, по всій поверхні накопичувача), після чого доведеться заново розбивати вінчестер на диски і форматувати його високорівневими засобами, але при цьому ніякі дані не вціліють.
Джерела інформації:
- - визначення форматування у Вікіпедії;
- - форматування диска.