1. Що таке низькорівневе форматування?
2. Програми низькорівневого форматування дисків ATA (SATA, PATA і ін.)
3. Засоби недеструктивного форматування
4. Низькорівневе форматування жорсткого диска і твердотільних дисків Western Digital

Всі нові жорсткі диски вже відформатовані на низькому рівні виробником і повторної ініціалізації не вимагають. На практиці при звичайних обставинах вам навряд чи доведеться виконувати низькорівневе форматування жорсткого диска, оскільки чисто технічно даний форматування такого роду може виконати тільки виробник.

Те, що в комп'ютерах називають низькорівневим форматуванням, насправді є в більшій мірі инициализацией і тестуванням поверхні диска, оскільки в цьому процесі виконуються запис і перевірка читання у всіх секторах диска. Якщо проблем з диском немає, потреба в повній ініціалізації або перевірці поверхні відпадає.

Що таке низькорівневе форматування?

Для початку давайте розберемося з поняттями форматування на низькому і на високому рівнях.

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

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.

Внаслідок такої складної структури даних, всі сучасні жорсткі диски проходять низькорівневе форматування тільки один раз - на заводі-виробнику.

Високорівневе форматування є двох видів:

Форматування в звичайному режимі - процес, який полягає у створенні головного завантажувального запису до таблиці розділів і (або) структур порожній файлової системи, встановлення завантажувального сектора і тому подібних дій. В процесі форматування також перевіряється цілісність носія для блокування дефектних секторів.

Швидке форматування (Quick format) - той же процес, що і форматування в звичайному режимі, тільки без перевірки носія на наявність дефектних секторів.

Використання терміну низькорівневе форматування по відношенню до жорстких дисків породило безліч міфів. Наприклад, існує думка, що низькорівневе форматування жорсткого диска виконати неможливо і що спроба такої операції призведе до руйнування диска. В принципі, в цьому омані є частка правди. Вона полягає в тому, що при низкоуровневом форматуванні старих дисків зразка кінця 1980-х років порушувалася оптимальна настройка скоса головок і циліндрів, встановлена ​​виробником диска, а також карта дефектів диска.

Все це негативно позначалося на продуктивності пристроїв. Описана проблема вже давно вирішена, і всі пристрої, що використовують зонний запис (зі змінним числом секторів на доріжці), мають імунітет до будь-яких проблем, до яких може привести низькорівневе форматування, оскільки реальні маркери сектором не можуть бути заміщені.

Так що низькорівневе форматування дисків, випущених в 1990-х роках і пізніше, виключає порушення його налаштувань.

У той же час часто виникає реальна необхідність виконання низькорівневого форматування дисків ATA і SCSI. Зараз ми поговоримо про програми, які допоможуть це зробити.

Програми низькорівневого форматування дисків ATA (SATA, PATA і ін.)

Виробники дисків ATA визначили і стандартизировали розширення до вихідного контролера жорстких дисків WD1002 / 1003, створивши інтерфейс шини AT (відомий як інтерфейс АТА). Специфікація ATA реалізована для унікальних команд конкретних виробників, які є розширенням стандарту. Щоб уникнути виконання некоректного низькорівневого форматування багато з пристроїв ATA мають спеціальні команди, які повинні бути відправлені на пристрій для розблокування процедур форматування. Ці команди залежать від виробника пристрою, тому необхідно знайти програми низькорівневого форматування і управління дефектами, створені виробником диска.

Ці програми найчастіше призначені не тільки для пристроїв конкретного виробника, а й для окремих їх моделей. Так що перед виконанням пошуку запишіть назву виробника та номер моделі жорсткого диска.

Назва виробника та номер моделі жорсткого диска

Сучасні жорсткі диски захищені від можливості зміни коефіцієнта скоса або карти дефектів, оскільки завжди знаходяться в режимі перетворення. Пристрої з зонної записом завжди знаходяться в цьому режимі і, таким чином, повністю захищені.

Більшість жорстких дисків мають додатковий набір команд, які використовуються в процесі форматування, при цьому стандартні команди специфікації ATA не працюють (особливо це стосується пристроїв ATA з зонної записом).

Запасні сектори також можуть бути виділені автоматично за допомогою програм, наданих виробником пристрою. Не знаючи коректних команд, специфічних для виробника, неможливо замінити дефектні сектори запасними, спеціально виділеними в сучасних пристроях для цих цілей. Виявлений дефектний сектор замінюється в структурі розподілу найближчим до нього запасним сектором.

Деякі виробники жорстких дисків пропонують програми форматування низького рівня. Їх можна знайти за наступними адресами.

Перш за все, слід випробувати програми, надані виробником пристрою. Всі вони безкоштовні і часто дозволяють працювати на низькому рівні так, як не дозволяють широкопрофільні програми.

Якщо виробник диска не пропонує програми ініціалізації / перевірки / форматування, можна скористатися програмою Drive Fitness Test від компанії Hitachi (раніше - IBM). Ця програма відмінно справляється з дисками від інших виробників і виконує детальне повне тестування всього жорсткого диска. Це одна з кращих програм загального призначення, оскільки дозволяє виконати Недеструктивні тест. Незважаючи на те, що з її допомогою може бути протестовано будь-який пристрій, існує одне обмеження: деструктивні тести читання / запису можуть бути виконані тільки на дисках Hitachi і IBM.

Порада!

Всі перераховані програми ініціалізації, тестування і форматування жорсткого диска, а також багато інших можна знайти в колекції утиліт Ultimate Boot CD (UBCD). Це просто фантастична колекція засобів діагностики, що міститься на одному завантаження компакт-диску! Копію цього компакт-диска можна завантажити за адресою www.ultimatebootcd.com .

Засоби недеструктивного форматування

Я настійно не рекомендую застосовувати засоби недеструктивного форматування, що працюють на рівні BIOS, такі як Calibrate (раніше входило до складу Symantec Norton Utilities), в тому випадку, коли дійсно необхідно форматування низького рівня. Для подібних засобів характерний цілий ряд обмежень і проблем, що зменшують їх ефективність. Вони виконують форматування низького рівня по окремих доріжках, використовуючи функції BIOS; при цьому здійснюється резервне копіювання і відновлення окремих доріжок.

Дані програми також не створюють карту дефектів, як це зазвичай роблять програми форматування низького рівня. Більш того, вони можуть видалити маркери карти дефектів, додані стандартними програмами форматування низького рівня. В результаті стає можливим збереження даних в пошкоджених секторах, що в деяких випадках може призвести до втрати гарантії.

Ще одне обмеження полягає в тому, що дані програми можна застосовувати тільки при роботі з жорсткими дисками, заздалегідь відформатовані за допомогою функцій BIOS.

Програма форматування низького рівня, створена виробниками дисків, «обходить» системну BIOS і передає команди безпосередньо контролеру. Тому багато подібних програми призначені для роботи з певними контролерами. Наявність однієї такої програми, яку можна було б використовувати при роботі з різними контролерами, практично неможливо собі уявити. Багато жорсткі диски можуть бути неправильно визначені як дефектні тільки тому, що використовувалася невідповідна програма.

Низькорівневе форматування жорсткого диска і твердотільних дисків Western Digital

Відразу обмовлюся, що в даному випадку, під низькорівневим форматуванням розуміється тестування поверхні диска на погані сектора через читання і запис. Як вже говорилося вище, заводське низькорівневе форматування сучасного жорсткого диска може призвести тільки виробник.

Жорсткі і твердотільні диски можна відформатувати на низькому рівні, кількома методами. Розглянемо один з них, який можна застосовувати до PC. Комп'ютери Мас не підходять для того прикладу.

Для низкоуровнего форматування жорсткого диска нам знадобиться:

1. Накопичувач на жорстких диска, в даному випадку, виробник Western Digital (в цьому прикладі тестувався диск Maxtor, при цьому, процедура пройшла успішно)
2. Програмне забезпечення Data Lifeguard Diagnostics for Windows

Перед процесом форматування, підключіть пристрій до комп'ютера. Це можна зробити або через інтерфейс IDE, SATA, USB або Firefire. В даному випадку форматування низького рівня буде проводитися в системі Windows, без попереднього завантаження за допомогою спеціальних завантажувальних дисків. Це найбільш простий спосіб для звичайного користувача ПК.

Після того, як пристрій підключено:

1. Завантажте програму Windows Data Lifeguard Diagnostics зі сторінки http://support.wdc.com/product/download.asp?groupid=113&sid=3&lang=ru

2. Після завантаження програми, запустіть його і виконуйте майстру установки.

Майстер установки Data Lifeguard Diagnostics

Вибір директорії програми

Вибір папки меню

Висновок ярлика на робочий стіл

Інформація про встановлення

завершення установки

Якщо після установки з'являється діалогове вікно, з повідомленням про неможливість запуску програми, то закрийте його і клацніть на кнопці Ок. Програму необхідно запустити іншим способом.

Повідомлення про неможливість запуску програми

3. На робочому столі з'явиться ярлик програми, клікніть по ньому двічі.

Ярлик програми Data Lifeguard Diagnostics

4. Встановіть галочку навпроти I accept this ... і клацніть на кнопці Next.

Ліцензійну угоду

Програма відобразить всі підключені диски. Незважаючи на те, що в моєму прикладі, форматування проводилося тестового жорсткого диска Maxtor, і воно пройшло успішно, Вам рекомендую використовувати дану програму тільки для дисків Western Digital, щоб уникнути можливих проблем з носієм. Якщо у вас жорсткий диск виробника Seagate, скористайтеся аналогічною програмою від Seagate .

5. Виділіть диск, який необхідно діагностувати і клацніть на кнопці to run tests. ОБОВ'ЯЗКОВО перевірте, що ви вибрали саме той диск, в іншому випадку, ви втратите всі дані на даному носії, без можливості їх відновлення, так як цей процес деструктивний і незворотний.

Вибір диска для діагностики

вибір тесту

7. У наступному вікні виберіть опцію EXTENDED TEST і натисніть на кнопку Start.

Повідомлення про необхідність закриття додатків

8. Закрийте всі файли, які відкриті на обраному жорсткому диску і клацніть по кнопці ОК.

тестування

9. Процедура тестування на жорсткому диску об'ємом 20 Гб зайняла приблизно 10 хвилин. По закінченню тестування, клікніть по кнопці Close.

тест завершено

10. Але це ще не все. Тепер знову клацніть на кнопці по кнопці to run tests і в діалоговому вікні виберіть опцію WRITE ZEROS і клацають по кнопці Start. Дана процедура перезапише всі сектори нулями.

Вибір опції WRITE ZEROS

10. Залежно від стану диска Ви отримаєте одну або дві підказки, що нагадують вам, що це дію знищить всі дані в даний момент на диску. Натисніть кнопку Yes.

Повідомлення про необхідність закриття додатків

Повідомлення про знищення даних на диску

10. Потім виберіть, який метод Ви хотіли б використовувати, щоб записати нулі. Опція QUICK ERASE набагато швидше, але не повністю затирає диск. Це підійде для користувачів, які планують багаторазове перезапісиваніе диска. Повне видалення повністю затирає диск. Це займає більше часу, але гарантує, що ніякі дані на диску не можуть пізніше бути відновлені за допомогою методів відновлення даних. Цей метод розроблений для людей, які потрібно безповоротно видалити дані з їх диска, наприклад хакерам;).

Як тільки Ви визначили, який метод Ви хотіли б використовувати, виберіть кнопку OK, щоб почати процес форматування. Я рекомендую вибирати FULL ERASE (Повне стирання).

Вибір FULL ERASE

11. Початок процесу перезапису. Наприклад, на перезапис жорсткого диска об'ємом 20 Гб у мене пішло близько 10 хвилин.

Процес успішно завершено

12. Після того, як процес буде завершений, клікніть знову по кнопці по кнопці to run tests і в діалоговому вікні виберіть опцію VIEW TEST RESULT і клацають по кнопці Start.

Вибір опції VIEW TEST RESULT

13. У вікні буде приведена інформація про жорсткому диску і про минулі тестах. Чесно сказати, інформація в цьому звіті дуже скупа.

Звіт про результати тесту

14. Якщо процес пройшов успішно, то відформатований на низькому рівні жорсткий диск буде не доступний в системі. Тепер його необхідно ініціалізувати, створити розділи і відформатувати на високому рівні.

14. Відкрийте Пуск -> Всі програми-> Стандартні-> Виконати і у вікні введете команду diskmgmt.msc.

Запуск програми «Управління дисками»

15. Запускається програма «Управління дисками» і автоматично з'явиться вікно Ініціалізації дисків, де буде обраний необхідний диск. Вкажіть параметр MBR і клацніть на кнопці Ок.

ініціалізація диска

16. Диск буде инициализирован, тепер залишається створити те і відформатувати його. Про це докладно розказано в статті « Організація розділів і високорівневе форматування жорсткого диска ».

Розділ не розподілений

На цьому процес форматування на низькому рівні завершено.

Аналогічний процес можна використовувати і по відношенню до носіїв на жорстких дисках інших виробників. Наприклад, копання Seagate для своїх носіїв пропонує досить зручний інструмент для діагностики.

На закінчення, наведу приклад того, як відображає програма Data Lifeguard Diagnostics несправний диск. Як приклад, було взято жорсткий диск Fujitsu. Програма визначила, що носій не справний, про що свідчить SMART STATUS.

Несправний диск Fujitsu

Програма за допомогою EXTENDED TEST показала, що на диску знайдені збійні сектора.

Відновлення поганих секторів

Програма спробувала їх виправити, але нічого не вийшло.

Помилка при відновленні поганих секторів

Причин цю може бути дві: по-перше, жорсткий диск і програма діагностики - різних виробників, тому деякі команди можуть некоректно оброблятися, і по-друге, цей диск не відновити, так як він почав «сипатися», тобто на поверхні його дисків з'явилися фізичні ушкодження; до цього він уже був на моєму перевірочному столі.