Что наносятся на магнитную поверхность диска при низкоуровневом форматировании
Низкоуровневое форматирование жесткого диска: что, зачем и как
Жесткие 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
Низкоуровневым 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 информация на винчестере хранится в определенном порядке. 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:
Какие проблемы помогает решить псевдонизкоуровневое форматирование
Пример обнаружения нескольких нестабильных секторов при сканировании харда утилитой HD Tune:
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
Забить 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
Скачать HDD Low Level Format Tool
SeaTools for DOS для HDD Seagate
SeaTools 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).
Скачать SeaTools for DOS
Windows Data Lifeguard Diagnostics для винчестеров WD
Windows Data Lifeguard Diagnostics – одно из фирменных приложений Western Digital с функцией «низкоуровневого» форматирования дисков. Помимо него эту функцию поддерживают утилиты Data Lifeguard Diagnostics for DOS (загрузочный образ для DVD и флешек) и Acronis True Image WD Edition.
Скачать Data Lifeguard Diagnostics
Как видите, в так называемом «низкоуровневом» форматировании дисков «домашним» способом нет ничего сложного. Главное – ничего не перепутать, поскольку восстановить затертую таким способом информацию практически невозможно.
Что наносятся на магнитную поверхность диска при низкоуровневом форматировании
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.
Процесс форматирования
Форматирование жёсткого диска включает в себя три этапа:
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:
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
Утилиты для форматирования дисков
Ниже я приведу список утилит, благодаря которым вы сможете легко отформатировать ваш жесткий диск:
Делаем низкоуровневое форматирование HDD – разными способами
Здравствуйте, дорогие посетители моего блога! Сегодня я расскажу, как сделать низкоуровневое форматирование жесткого диска: что это такое, как провести процедуру, какие программы использовать.
После прочтения этой статьи рекомендую заглянуть в тему: дефрагментация жесткого диска и что она дает — находится она здесь.
Что такое низкоуровневое форматирование
Low Level Format применительно к HDD — нанесение сервометок на магнитную поверхность винчестера, то есть разметки для позиционирования считывающих головок. Процедура выполняется при изготовлении харда на специальном оборудовании.
Изначально магнитный диск девственно чист — на нем нет никакой информации о дорожках, секторах, треках и т. д. Современные винчестеры имеют очень сложную структуру — там изменяется даже количество секторов на трек в зависимости от расстояния головки до центра.
Сделать низкоуровневое форматирование такого диска невозможно — ни через БИОС, из под DOS, ни через командную строку, ни используя специальные утилиты. Разметку наносят один раз и навсегда на заводе-изготовителе.
В более старых моделях HDD есть внешний контроллер, отвечающий за работу устройства и хранящий информацию о количестве секторов на трек и их расположении. Если получить доступ к этому контроллеру, низкоуровневое форматирование можно выполнить самостоятельно. Давайте рассмотрим, как это сделать проще всего.
Как сделать низкоуровневое форматирование при помощи Victoria: инструкция
В отличие от брендовых утилит, которые работают только с «родными» винчестерами, эта прога может отформатировать диск любой марки — WD, Samsung, Hitachi, Toshiba и т.д. Запускать ее можно как с флешки, так и установить, в том числе на Windows 10.
Процедура занимает приблизительно полчаса — зависит от объема винчестера. Можно запустить повторное тестирование, чтобы проверить, остались ли битые сектора.
Альтернативный вариант
Еще можно воспользоваться утилитой HDD Low Level Format Tool. Программа может обслуживать не только жесткие диски, но также флешки и твердотельные накопители. Инструкция по использованию:
Как и в предыдущем случае, компьютеру потребуется приблизительно полчаса, чтобы удалить все данные и заново нанести разметку. Повторяю, что такое возможно только с винчестерами старого образца.
Если у вас новый высокотехнологичный девайс, программа выдаст сообщение об ошибке.
Буду весьма признателен, если вы поделитесь этой статьей в социальных сетях — так вы поможете многим другим пользователям получить полезную информацию с моего блога. До следующей встречи на его страницах!
Как выполнить низкоуровневое форматирование жесткого диска, флешки
В некоторых случаях приходится выполнять низкоуровневое форматирование жесткого диска (например, для «лечения» сбойных секторов HDD, ну или для полного удаления все информации с накопителя, как пример, продаете компьютер и не хотите, чтобы кто-то копался в ваших данных).
Иногда, подобная процедура творит «чудеса», и помогает вернуть к жизни диск (или, например, флешку и пр. устройства). В этой статье хочу рассмотреть некоторые вопросы, с которыми сталкивается каждый пользователь, которому пришлось столкнуться с подобным вопросом. Итак…
1) Какая утилита нужна для низкоуровневого форматирования HDD
Несмотря на то, что утилит подобного рода достаточно много, в том числе есть специализированные утилиты от производителя диска, я рекомендую использовать одну из лучших в своем роде — HDD LLF Low Level Format Tool.
HDD LLF Low Level Format Tool
Главное окно программы
Эта программа легко и просто проводит низкоуровневое форматирование накопителей HDD и Flash-карт. Что подкупает, пользоваться ей смогут даже совсем начинающие пользователи. Программа платная, но есть и бесплатная версия с ограниченным функционалом: максимальная скорость работы 50 MB/s.
При форматировании данные на накопителе будут полностью уничтожены! Утилита поддерживает работу с накопителями подключаемые по USB и Firewire (т.е. можно проводить форматирование и возвращать к жизни даже обычные USB-флешки).
При низкоуровневом форматировании будет удалены MBR и таблица разделов (ни одна программа вам не поможет восстановить данные, будьте аккуратны!).
2) Когда выполнять низкоуровневое форматирование, от чего поможет
Чаще всего, подобное форматирование проводят по следующим причинам:
3) Пример низкоуровневого форматирования флешки под Windows
Несколько важных замечаний:
А теперь перейдем непосредственно к самому процессу. Буду считать, что утилита HDD LLF Low Level Format Tool у Вас уже скачана и установлена.
1. При запуске утилиты вы увидите окно с приветствием и ценой на программу. Бесплатная версия отличается скоростью работы, поэтому, если у вас не очень большой диск и их не очень много — то для работы вполне хватит и бесплатного варианта — просто нажмите кнопку «Continue for free» (продолжить бесплатно).
Первый запуск HDD LLF Low Level Format Tool
2. Далее вы увидите в списке все подключенные и найденные утилитой накопители. Обратите внимание, что здесь уже не будет привычных дисков «C:\» и пр. Здесь ориентироваться нужно на модель устройства и размер накопителя.
Для дальнейшего форматирования, выберите из списка нужное устройство и нажмите кнопку продолжить « Continue » (как на скриншоте ниже).
Чтобы приступить к форматированию — нажмите кнопку Format This Device (форматировать текущее устройство).
Примечание. Если поставите галочку напротив пункта Perform quick wipe — вместо низкоуровневого форматирования будет произведено «обычное».
Low-Level Format (форматировать устройство).
4. Затем появиться стандартное предупреждение о том, что все данные будут удалены, проверьте еще раз накопитель, возможно на нем остались нужные данные. Если сделаны все резервные копии документов с него — можете смело приступать…
5. Должен начаться сам процесс форматирования. В это время нельзя вынимать флешку (или отключать диск), производить на нее запись (точнее попытку записи), да и вообще не запускать на компьютере никаких ресурсоемких приложений, лучше его вообще оставить в покое пока не будет завершена операция. Когда она будет завершена, зеленая полоска дойдет до конца и станет желтой. После этого можете закрывать утилиту.
Кстати, время выполнения операции зависит от вашей версии утилиты (платная / бесплатная), а так же от состояния самого накопителя. Если на диске много ошибок, сектора не читаются — то скорость форматирования будет низкой и придется ждать достаточно долго…
Важное замечание! После низкоуровневого форматирования вся информация на носителе будет удалена, будут размечены дорожки и сектора, записана служебная информация. Но зайти на сам диск вы не сможете, да и в большинстве программ вы его тоже не увидите. После низкоуровневого форматирования нужно провести форматирование высокого уровня (чтобы была произведена запись таблицы файлов). Несколько способов, как это делается, можете узнать из моей статьи (статья уже старая, но до сих пор актуальная): https://pcpro100.info/kak-formatirovat-zhestkiy-disk/
Далее останется только выбрать файловую систему (например NTFS, так как она поддерживает файлы больше 4 ГБ), написать название диска (метка тома: Flash drive, см. на скриншот ниже) и начать форматирование.
После проделанной операции, накопителем можно начать пользоваться в обычном режиме, так сказать «с чистого листа»…
Форматирование диска
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.
Содержание
Процесс форматирования
Форматирование жесткого диска включает в себя три этапа:
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:
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 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.