Что такое форматирование диска и как правильно его делать. Полное и быстрое форматирование: отличия в применении

Загрузка...
1
Форматирование
Большинство пользователей ПК придерживаются мнения, что жесткие диски, впрочем, как и любой другой накопитель информации, должны быть отформатированы перед использованием. В вопросе форматирования есть некоторая путаница относительно того, что и как делает процедура форматирования жесткого диска, что мы и постараемся рассмотреть в этой статье. В современных жестких дисках используются методики, коренным образом отличающиеся от методов форматирования старых жестких дисков.
Два шага форматирования
Форматирование жесткого диска включает в себя три этапа:
1. Форматирование диска на низком уровне (низкоуровневое форматирование). Это единственный "настоящий" метод форматирования диска. При этом процессе на жестком диске создаются физические структуры: треки, сектора, управляющая информация. Этот процесс выполняется заводом-изготовителем на пластинах, которые не содержат еще никакой информации.
2. Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает объем винчестера на логические диски (C, D, и т.д.). Этим обычно занимается операционная система, и метод разбиения сильно зависит от операционной системы.
3. Высокоуровневое форматирование. Этот процесс также контролируется операционной системой и зависит как от типа операционной системы, так и от утилиты, используемой для форматирования. Процесс записывает логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов, а также, в некоторых случаях, системные загрузочные файлы в диска. Это форматирование можно разделить на два вида: быстрое и полное. При быстром форматировании перезаписывается лишь таблица файловой системы, при полном же - сначала производится верификация (проверка) поверхности накопителя, а уже потом производится запись таблицы файловой системы.
Из выше сказанного следует, что два из трех шагов - это форматирование, и такое двойное значение этого слова приводит к некоторому непониманию при использовании термина "форматирование". Также исторически сложившемся фактом является то, что всем известная программа MS-DOS format.com работает по-разному при форматировании жесткого и гибкого дисков. Гибкие диски имеют простую, стандартную геометрию и не могут разбиваться на логические диски, так что format.com запрограммирован на автоматическое выполнение сразу двух операций: как низкоуровневого так и высокоуровнего форматирования. В случае с жесткими дисками, format.com выполняет только высокоуровневое форматирование. Низкоуровневое форматирование выполнялось контроллером жесткого диска на старых винчестерах и заводом-изготовителем на новых винчестерах. В отличие от высокоуровневого форматирования, создания разделов и файловой структуры - низкоуровневое форматирование - означает базовую разметку поверхностей дисков. Для винчестеров ранних моделей, которые поставлялись с чистыми поверхностями, такое форматирование создает только информационные сектора и служебную серво-информацию и может быть выполнено контроллером винчестера под управлением соответствующей программы. Для современных винчестеров, которые содержат записанную при изготовлении сервоинформацию, полное форматирование означает и разметку информационных секторов, и перезапись сервоинформации.
Низкоуровневое форматирование винчестера

Под форматированием жёсткого диска понимается не только удаление с него информации, но и его разметка на секторы и запись структур доступа к данным. Процесс форматирования не богат на разновидности, есть лишь два его типа: низкоуровневое и высокоуровневое. Первое неподвластно среде операционной системы и рядовому пользователю из-за установленной защиты; такие меры предприняты потому, что данная операция является разбиением диска на секторы и треки – утеря столь важного содержимого приводит к невозможности дальнейшего использования диска.
Так, пользователь имеет возможность оперировать лишь высокоуровневым форматированием, которое подразумевает под собой удаление накопленного при работе содержимого и ряда других стурктур. Поэтому, говоря о форматировании, обычно подразумевают один из алгоритмов именно высокоуровневого форматирования, быстрый или полный. В чём разница между ними?
Функция полного форматирования , как следует из названия, подразумевает под собой глубокую очистку диска. Прежде всего, при полном форматировании обнуляется «Главная файловая таблица»; если опуститься до общедоступного языка, этой таблицей (общепринятое обозначение – «MFT», т.е. «Master File Table») является файл базы данных, в котором хранится вся информация о содержимом диска: изображения, программные структуры, видео и аудиофайлы пользователя, папка операционной системы и пр., словом, вся накопленная со временем информация. После обнуления базы «MFT» информация на диске становится недоступной.
При полном форматировании также удаляются все пользовательские файлы, а на уровне бинарного кода – все секторы, в которых хранилась записанная информация, заполняются нулевыми значениями, т.е. происходит полное стирание информации; её восстановление, которое возможно после быстрого форматирования, становится немыслимым при полном.
Особая функция полного форматирования – проверка диска на наличие повреждённых секторов. Если таковые обнаружены, информация о расположении «битого» сектора сохраняется в нестираемый раздел жёсткого диска, и впоследствии на повреждённый фрагмент данные не записываются.
Ввиду своей комплексности полное форматирование занимает продолжительный отрезок времени. На современных компьютерах полное форматирование 100 Гб информации требует, в среднем, 20-25 минут.
Быстрое форматирование имеет не такой сложный алгоритм, как полное, поскольку ограничивается только удалением таблицы «MFT» без стирания существующих файлов (вот почему становится возможным их последующее восстановление). При этом не происходит проверки диска на наличие повреждённых сегментов.

TheDifference.ru определил, что разница между быстрым и полным форматированием заключается в следующем:

После быстрого форматирования возможно частично восстановить ранее существовавшие файлы, при полном – нет.
При быстром форматировании не стираются файлы пользователя, что происходит при полном.
При быстром форматировании жёсткий диск не проверяется на наличие повреждений, при полном происходит проверка.
Быстрое форматирование занимает меньший отрезок времени, чем полное.

Для форматирования накопителя через проводник начиная с Windows 7 можно выбрать два варианта - быстрое (очистка оглавления) и полное форматирование:

При этом не понятно, в чем между ними различия - давайте в этом разберемся. Для начала - определение форматирования:

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.

Как видно, про удаление данных тут нет ни слова - по сути форматирование лишь дает возможность системе корректно работать с диском и информации на нем. Примером форматирования без удаления данных можно считать смену файловой системы с HFS+ на APFS при прошивке iOS 10.3 - файловая система сменилась, но все данные остались на месте. Но это скорее исключение - обычно под процессом форматирования подразумевается очистка диска от данных.

Теперь, когда с самим понятием разобрались, перейдем к типам форматирования.

Быстрое форматирование

Как видно из названия, оно происходит быстро - даже многотерабайтные жесткие диски форматируются всего за несколько секунд. Однако в данном случае удаления данных как такового не происходит - на накопитель записывается загрузочный сектор и пустая таблица файловой системы, а пространство на диске помечается как неиспользуемое.

Плюсы такого подхода ясны - экономится время, но есть и минусы:

1. Удаления файлов не происходит, поэтому их после быстрого форматирования (в случае с жестким диском, о SSD поговорим позже) можно восстановить (частично или полностью) с помощью специальных программ. Так что если вы собрались кому-то отдать свой диск - быстрое форматирование не лучший вариант.
2. Быстрое форматирование не проверяет состояние накопителя, и если на нем были сбойные сектора - они останутся, что в будущем может привести к потере данных и (или) некорректной работе накопителя.

Полное форматирование

При полном форматировании происходит не только запись загрузочного сектора и пустой таблицы файловой системы, но и выполняется запись нулей во все сектора диска. К тому же происходит проверка всех секторов диска, и сбойные сектора помечаются особым способом и в дальнейшем не используются для записи данных, поэтому после полного форматирования объем диска может несколько уменьшиться. Так как по сути нужно заполнить весь диск нулями, процесс полного форматирования происходит очень долго, особенно на жестких дисках (для терабайтного диска он может занять до 2-3 часов).

Плюсы такого подхода - данные восстановить будет невозможно, поэтому накопитель после полного форматирования можно смело отдавать другому человеку. Так же диск проверяется на ошибки, что позволяет избежать проблем с его использованием в будущем. Из минусов пожалуй только затраченное на форматирование время - на полное форматирование уходит на два-три порядка больше времени, чем на быстрое.

В случае с SSD система форматирует диски иначе - для быстрого форматирования используется команда TRIM: при ее использовании контроллер SSD затирает все данные на накопителе и пересоздает список секторов. То есть для SSD быстрое форматирование выполняет по сути то же самое, что для HDD - полное. Поэтому при быстром форматировании SSD о восстановлении данных можно забыть.

Выполнять полное форматирование SSD во-первых становится не нужным (так как быстрое и так все стирает), а во-вторых это может даже навредить SSD - он будет работать медленнее. Это происходит из-за того, что принципы работы HDD и SSD сильно различаются: в случае с последними запись во все ячейки нулей будет означать, что ячейки не пусты - они заняты нулями. И для последующей записи чего-либо в эти ячейки контроллеру SSD придется не записывать в них новую информацию, а перезаписывать (то есть сначала удалять нули, а потом уже записывать новую информацию) - это сильно снижает скорость работы SSD, бывает даже до скоростей обычных жестких дисков.

Какой тип форматирования выбрать

В итоге можно составить простенький алгоритм: если накопитель используете только вы, и он работает без сбоев - используйте быстрое форматирование. Если накопитель сбоит, или же вы хотите отдать его другому человеку - используйте полное форматирование (за исключением SSD - для него в любом случае используйте только быстрое форматирование).

Форматирование жесткого диска операционной системы Windows

Давайте рассмотрим такой интересный и не всем понятный вопрос - форматирование жёсткого диска . Для чего оно нужно и как его делать?

И так, что такое форматирование? Кто-то может ответить, что это удаление всех файлов с жёсткого диска (винчестера). Грубо говоря, это так, но это не только удаление всей информации.

Вообще форматирование это основополагающий технический процесс подготовки к работе жёсткого диска. Причём самое начальное можно произвести только с помомщью специального оборудования.

Выделяют 2 основных вида форматирования жёсткого диска:

• Физическое
• Логическое

Физическое форматирование жёсткого диска (низкоуровневое) - это процесс разбивки нового жёсткого диска на дорожки, сектора и другие важные технические особенности для его последующей поставки на продажу.

Это начальная подготовка винчестера производится исключительно на заводе изготовителе, при помощи специального оборудования. Самостоятельно или в домашних условиях выполнить его нельзя, потому, что для этого нужно специальное заводское оборудование.

В домашних условиях можно выполнить, только лишь программное форматирование жёсткого диска. Хотя многие кто сталкивался с этим вопросом, видели в интернете программы, которые якобы предлагают его выполнить - это неправда, сделать это в домашних условиях, как было сказано выше - нельзя.

Логическое (высокоуровневое) - это уже вполне осуществимое в домашних условиях форматирование.

В его процессе происходит создание загрузочных записей, секторов, структура файловой системы, то есть всё самое необходимое для обычной работоспособности винчестера в компьютере .

Часто бывает так, что нужно форматировать новый жёсткий диск, давайте опишем, какой путь он проходит, чтобы начать полноценное функционирование:

1. Низкоуровневое форматирование - осуществляется на заводе изготовителе. Далее отправка на продажу.
2. Деление на разделы. После того, как винчестер попадает к нам в руки необходимо создать на нём разделы. Это нужно для правильной работы операционной системы и последующей сохранности личных данных. Обычно создают 3 раздела - локальные диски C, D, E. Более подробно об этом вопросе можно почитать в статье как разбить жёсткий диск на разделы .
3. Высокоуровневое форматирование. И вот уже заключительным этапом перед установкой операционной системы (ОС) , выполняется этот этап. Его мы все обычно и делаем, когда нам нужно форматировать либо винчестер, либо локальный диск перед установкой ОС, либо флешку.

Оно бывает двух видов:

• Быстрое
• Полное

Если выбираем быстрое, то получаем лишь поверхностное, то есть происходит быстрое обновление файловых таблиц. Причём все файлы ещё хранятся на месте, хотя и невидимы. Они не видны за счёт обновленной файловой таблицы.

В этом случае и восстановить данные проще всего и с почти 100% вероятностью. Только крайне важно помнить, если планируете восстановить эту информацию - не стоит сюда ничего записывать.

Потому, что новая информация просто-напросто перезапишет старые файлы. Если выполняем полное форматирование - то здесь происходит целый комплекс мер очистки и обновления винчестера.

Что ещё очень важно в этот момент происходит диагностика всех ячеек форматируемого раздела на работоспособность. Если выявляются сбойные, то они помечаются, как непригодные и при последующей работе не используются операционной системой.

Теперь давайте посмотрим, как можно форматировать жёсткий диск или один из его разделов. Вообще его можно произвести:

• В самой ОС

Давайте рассмотрим второй, самый простой способ

Для начала заходим в «Мой компьютер». Там мы видим локальные диски C, D, E обычно, хотя может быть и меньшее и большее их количество.

Выбираем диск, который хотим форматировать и нажимаем на нём правой кнопкой мыши. Появится меню работы с этим разделом. Находим там «форматировать» и нажимаем на него:

Далее появится меню настроек, в нём всё оставляем, как есть только остаётся решить делаем мы быстрое или полное форматирование. В чём их отличие можно посмотреть выше. Как только определились с выбором, нажимаем «начать».

Появится окно о предупреждении потери данных, если уверены в своих действиях то соглашаемся и процесс запустится. Если нужно форматировать полностью винчестер, то это можно сделать только, если подсоединить его к другому компьютеру или при установке/переустановке ОС.

В общем это всё, дополнительную информацию по этой теме, можно почитать в статье как отформатировать флешку . Мы рассмотрели вопрос — форматирование жесткого диска. Что представляет из себя этот процесс. На какие виды он делится и как его произвести.