Форматирование жесткого диска – программный процесс нанесения меток на элементы области памяти магнитных пластин и создание новой файловой структуры носителя. Без меток и структуры файловой системы жесткий диск является бесполезным устройством, записать информацию на который не получится ввиду физических и программных особенностей процессов записи, хранения и считывания информации.

Физически во время форматирования жесткого диска с ним не происходит ничего, а вот на программном уровне на носителе организовывается его логическая структура – определенный порядок, необходимый для записи, хранения, редактирования и удаления данных. Иначе логическая структура диска называется файловой системой. В зависимости от выбранной файловой системы, скорость доступа к информации, максимальная длина имени файла, количество файлов в одном каталоге, эффективность работы накопителя, методы поиска, записи информации и т. д. будут отличаться.

Форматирование жесткого диска разделяется на два вида. Это низкоуровневое и высокоуровневое форматирование.

Низкоуровневое форматирование – это процесс, в следствие которого на магнитную поверхность отполированных пластин вашего HDD наносятся специальные электронные метки, называемые сервометками. В них содержится служебная информация о позиционировании считывающих головок и положении секторов и треков диска, которые и определяют физический формат накопителя. Выполняется эта процедура на специальном заводском оборудовании, так как до этого на носителе отсутствует какая-либо информация о секторах и дорожках пластин(-ы), ввиду отсутствия которой работа с носителем невозможна. Из-за коэффициента объемного расширения материалов (что известно многим из школьных уроков физики), из которых изготавливались пластины HDD в прошлом и шаговые двигатели, управляющие позиционирование головок, секторы и дорожки смещались относительно считывающих головок. Таким образом, когда, по мнению контроллера, головка находилась в нужном секторе, физически она могла находиться на соседнем треке. Из-за этого происходили сбои в работе винчестера и появлялись битые (неработоспособные) секторы (если контроллер считает, что головка находится в первом секторе, а реально она позиционирует, например, над 5-м, то первые четыре сектора для нее недоступны). Такие винчестеры нуждались в неоднократном низкоуровневом форматировании на протяжении всего срока службы, что требовалополного и неоднократного уничтожения всех находящихся пластине/пластинах жесткого диска данных.

В новых HDD эту проблему решили использованием звуковой катушки в механизме считывающих головок, благодаря чему влияние температурного расширения компенсировалось перекалибровкойэксплуатируемых параметров головок диска (если проще – все решалось на программном уровне простой переадресацией).

Низкоуровневое форматирование необходимо для решения нескольких проблем и выполняется в таких случаях:

• на производительных мощностях завода-изготовителя для создания физической структуры изготовленного жесткого диска перед его тестированием и поставкой конечному пользователю;
• на старых жестких дисках для сброса файловой системы (из-за коэффициента линейного расширения материалов при нагреве во время длительного функционированияHDD головка незначительно сдвигается по отношению к сформировавшейся сетке дорожек и секторов);
• полное, надежное и безвозвратное стирание всей информации, хранившейся на винчестере, например, перед продажей собственного компьютера или самого жесткого диска.

Высокоуровневое форматирование HDD – процесс формирование файловой структуры жесткого диска, который заключается в создании главной загрузочной записи, файловой таблицы, структуры файловой системы и, в зависимости от варианта форматирования, проверке поверхности пластин винчестера на наличие поврежденных секторов с последующей их заменой или деактивацией. В следствие высокоуровневого форматирования жесткий диск подготавливается к использованию операционной системой для хранения на нем данных.

Высокоуровневое форматирование разделяется на два типа: быстрое и полное. В процессе быстрого происходит обновление файловой таблицы, в которой хранятся названия файлов и пути к ним, атрибуты и т. д.После этого формируется ее новая структура, а также создается главная загрузочная запись диска или его логического раздела. По завершении процесса операционная система определит жесткий или логический диск как чистый, хотя физически вся информация на нем останется нетронутой, за исключением файловой таблицы – все данные в ней отметятся как несуществующие и в процессе работы будут перезаписаны новыми битами информации.

Полной форматирование – это процедура очистки файловой таблицы, как и во время быстрого форматирования, но с последующей перезаписью каждого сектора нулевыми битами информации.Также при полномформатировании все сектора винчестера проверятся на работоспособность. В случае обнаружения битого сектора он будет заменен на работоспособный, находящийся в резерве, или просто исключен, в результате чего незначительно уменьшится полезный объем HDD.

Высокоуровневое форматирование жестких дисков и их разделов необходимо выполнять в следующих случаях:

• во время переустановки операционной системы для обнуления всех данных, находящихся на них и формирования новой структуры диска;
• во время разбивки накопителя на логические диски;
• для качественной проверки магнитных пластин на наличие на них повреждённых секторов;
• сразу после низкоуровневого форматирования для формирования файловой структуры диска производителем или пользователем (обязательная процедура);
• удаления всей находящейся на винчестере информации.

2. Форматирование не системного жесткого диска

Любая операционная система семейства Windows располагается на диске или его разделе, который обозначается как системный.На нем находятся главная загрузочная запись и системные файлы Windows, благодаря коим осуществляется взаимодействие программной части с аппаратурой. Таких разделов может быть несколько, но, как правило, у пользователя установлена одна операционная система, что подразумевает наличие единственного системного раздела. Все остальные разделы и подключённые к компьютеру жесткие диски не являются системными. Несистемным является второй и последующие жесткие диски, потому процедура их форматирования ничем не отличается от форматирования съемных usb-накопителей.

Рассмотрим методы формирования файловой структуры не системных жестких дисков посредством встроенных в операционную систему средств и при помощи посторонних программных продуктов, разработанных для работы с винчестерами.

2.1. Форматирование с помощью BIOS

Одним из способов отформатировать жесткий диск является использование загрузочной флешки или компакт-диска с установочным дистрибутивом операционной системы Windows, так называемого LiveCD или загрузочного носителя с одной из программ для форматирования носителей информации. Существуют версии программ, таких как AcronisDiskDirector, способных загрузиться прямо с флешки, что подразумевает их работу без наличия операционной системы. В последних версиях Acronis существуем мастер создания загрузочных носителей. Такая флешка позволит загрузиться программе AcronisDiskDirector с BIOS и произвести форматирование жесткого диска.

Кроме посторонних программ, форматирование жесткого диска с BIOS можно выполнить, загрузившись с установочного диска с дистрибутивом Windows при помощи командной строки или инсталлятора операционной системы. Подробнее обо всех этих вариантах и пойдет речь дальше.

2.2. Форматирование средствами Windows

Операционная система Windowsсодержит все необходимые для форматирования жестких дисков инструменты. В предложенном разделе рассмотрим все методы отформатировать винчестер, используя для этого предоставляемые операционной системой Windows средства.

2.2.1. Через свойства

Простейшим способом подготовить винчестер к работе, очистить его от ненужной информации и сформировать новую систему, является форматирование через контекстное меню.

2.2.2. Через «Создание и форматирование разделов жесткого диска»

Вторым методом отформатировать жесткий диск с помощью инструментария операционной системы Windows является оснастка «Управление дисками», находящаяся в системной консоли «Управление компьютером».

«Управление дисками» - системная служба Windows, разработана для управления флеш-накопителями, винчестерами и их разделами. Эта программа позволяет форматировать подключенные к компьютеру жесткие диски в одной из трех файловых систем и создавать на них новые разделы. Почти все действия выполняются без перезагрузки операционной системы, что не будет отвлекать пользователя от основной работы.

Запустить программу «Управление дисками» можно одним из следующих способов.

Через меню «Пуск»

Через «Мой компьютер»

Через «Панель управления»

Службу «Управление компьютером» мы запустили. Далее необходимо перейти в ее подраздел под названием «Управление дисками», который, в свою очередь, находится в разделе «Запоминающие устройства».

Во время форматирования вы не увидите никаких окон с прогрессом хода операции, кроме надписи» «Форматирование» в строке «Состояние» (см. скриншот).

Наш жесткий диск отформатирован в выбранной файловой системе и готов к дальнейшей эксплуатации. Об этом вы будете уведомлены диалоговым окном и системным сигналом.

2.2.3. Командной строкой

Кроме форматирования жестких дисков через графические интерфейсы, операционная система, еще со времен консольной MS-DOS, позволяет провести формирование новой файловой системы винчестера с удалением всех файлов и, при полном форматировании, проверкой его поверхности на целостность, посредством использования системных команд, введённых в командную консоль, еще называемую командным интерпретатором Windows.

Командная строка позволяет пользователю взаимодействовать с компьютером напрямую, без каких-либо посредников в виде постороннего программного обеспечения. Она представляет собой окошко для ввода понятных операционной системе текстовых команд с множеством параметров для прямого управления операционной системой или оборудованием компьютера.Естественно, с помощью командной строки можно быстро выполнить форматирование жесткого диска. Для этого запускаем системную консоль любым из перечисленных методов или более удобным вам способом.

Через окно «Выполнить»

Через меню«Пуск»

Посредством «Проводника» Windows

Командная строка запускается посредством вызова файла «cmd.exe», расположенного в папке «System32» системного каталога операционной системы Windows. Для запуска командной строки можно перейти по пути c:\Windows\System32\cmd.exe или воспользоваться ярлыком для запуска командного интерпретатора.

Запустив командную строку, на экране увидим черное окошко, куда можно вводить текстовые команды, понятные для операционной системы Windows, начиная с ее первых версий.

Если не вводили метку, операционная система попросит ввести ее перед форматированием или оставить жесткий диск без названия, нажав на «Enter» (см. скриншот).

Процесс форматирования винчестера, в зависимости от заданных параметров и объема накопителя, может длиться от нескольких секунд до нескольких десятков минут. Форматирование сопровождается надписью: «Создание структур файловой системы».

По окончании процесса в окне консоли отобразится надпись: «Форматирование окончено» и появятся результаты операции.

Теперь наш жесткий диск отформатирован посредством системной консоли и готов к дальнейшей эксплуатации.

2.3 Форматирование диска с помощью программы HDD Low Level Format Tool

Утилита HDD Low Level Format Tool или сокращенно HDDLLFT предназначена для проведения низкоуровневого форматирования жестких дисков и носителей цифровой информации на основе микросхем памяти. Отлично справляется с поставленной задачей даже в случаях, когда магнитная поверхность пластины сильно повреждена.

Проведение процедуры форматирования жесткого диска через утилиту не требует никаких особенных знаний пользователя.

Имейте ввиду, что в бесплатной версии HDD Low Level Format Tool скорость форматирования ограничена 50 Mb/s, что при значительных объемах современных винчестеров во время полного форматирования с проверкой накопителя на битые секторы может вылиться в несколько часов работы. Вторым недостатком программы является отсутствие возможности указать размер кластера.

3. Форматирование системного жесткого диска

Системный жесткий диск – это, как правило, высокоскоростной (со скоростью вращения пластин равной 10 000 оборотов в минуту, хотя может быть и со стандартной в 7200 об/минуту) винчестер, на котором установлена операционная система. Исходя из этого, отформатировать его средствами Windows не получится. Форматирование системного жесткого диска проводится иным методом, суть которого не отличается от формирования новой файловой системы обычного винчестера. Единственное отличие заключается в том, что утилиту для формирования новой файловой системы придется запускать с установочного диска или флешки.

3.1. Форматирование с помощью загрузочной флешки или диска

3.1.1. Через инсталлятор операционной системы Windows

Одним из самых распространенных методов отформатироваться жесткий диск, используемый в качестве системного, является использование съемного носителя или компакт-диска и установочным дистрибутивом ОС Windows.

Как создавать загрузочный носитель мы рассматривать не будем, по этому поводу написано много статей на просторах русскоязычного сегмента интернета. Сразу перейдем к делу.

1. Вставляем загрузочную флешку в USB-гнездо вашего компьютера или ноутбука (или компакт-диск в его дисковод).
2. Перезагружаем или включаем компьютер.

Сразу после загрузки базовой системы ввода-вывода и проведения ей инициализации и тестирования оборудования начинаем кликать на клавишу быстрого выбора загрузочного носителя.

Этой клавишей может быть «F9» или «F11» (смотрите инструкцию руководства до вашей материнской платы или ноутбука), также эти данные отображаются во время загрузки BIOS.

3. В качестве устройства, которому передастся управление системой, выбираем наш носитель (в нашем случае это USB-флешка на 4 Гб для загрузки с-под UEFI).
   

Во время появления подобного черного экрана с надписью нажимаем любую кнопку на клавиатуре.




Произойдет считывание информации с программы-загрузчика, которой BIOSпередал управление.

4. В зависимости от сборки Windows, выбираем вариант установки операционной системы (при различном интерфейсе загрузчика, используя сторонние сборки, суть процесса будет неизменной).
5. Выбираем язык установки. Он, естественно, будет русским, так же, как и раскладка клавиатуры, формат времени и т. д.

В следующем окне просто жмем «Установить ->».




Принимаем условия эксплуатации операционной системы, желательно, ознакомившись с ними.




Останавливаемся на втором варианте, дабы появилась возможность попасть в меню настройки жесткого диска.

6. Кликаем «Полная установка…».
   

С помощью клавиатуры и манипулятора мыша выделяем необходимый жесткий диск, если к компьютеру их подключено несколько, и жмем «Настройка диска».




Панель инструментов немного изменится.

Кликаем на кнопку «Форматировать».




Появится стандартное окно с предупреждением, что все файлы и программы на диске будут уничтожены.

7. Жмем «Ок» для подтверждения своих намерений.
   

Поcле очистки оглавления жесткий диск будет отформатирован и готов к инсталляции операционной системы.

Этот метод резонно использовать в тех случаях, когда операционная система Windows не может отформатировать жесткий диск, например, ввиду того, что он используется каким-либо приложением или является системным разделом.

3.1.2. Форматирование системного жесткого диска через командную строку, загрузившись с установочного диска/флешки

Еще один несложный вариант отформатировать диск, на котором располагается операционная система – это использование командной строки, загрузившись с диска или флешки с установочными файлами операционной системы Windows.

3.2. Acronis Disk Director

1. Для запуска мастера создания загрузочных накопителей переходим во вкладку «Резервное копирование и восстановление» на панели управления программой, которая выполнена в стиле ленты, как у Microsoft Office, начиная с редакции 2007-го года.
2. Кликаем по пункту «Создать загрузочный носитель».
   
3. В зависимости от версии программы, может появиться окно с предложением выбрать тип загрузочного носителя. Рекомендуется выбирать вариант загрузчика на базе Windows PE. Кликаем «Далее».
   

Выбираем необходимые компоненты, на основе которых мастер создаст загрузочную флешку.

Для форматирования жесткого диска вполне достаточно программы AcronisDiskDirector. При желании иметь инструмент для создания резервных копий разделов, также выбирайтеAcronisTrueImage.




4. Выбираем тип создаваемого загрузочного носителя Acronis.

   
   
5. Затем подтверждаем свои намерения записать файлы программы на флешку, уничтожив перед этим все файлы на ней, и дожидаемся окончания процесса записи.

6. Выполняем загрузку с созданного накопителя.

   Для этого перезагружаем компьютер и выбираем нашу флешку в качестве загрузочного носителя. Делается это посредством изменения приоритета в списке устройств загрузки (пункт меню «Boot») в вашем BIOS или горячей клавишей выбора устройств загрузки.

   
   

   В большинстве случаев во время процедуры инициализации, которая происходит перед загрузкой операционной системы, необходимо нажать на клавишу F11, F9 или другую для вызова меню загрузки. В нем выбираем USB-накопитель и кликаем «Enter».

   
   

7. Дожидаемся загрузки программы.

   Обычно, это процедура длится немногим дольше, чем загрузка программы Acronis Disk Director в Windows.

8. Выбираем наш жесткий диск и вызываем процедуру его форматирования любым методом:
   
9. В появившемся диалоговом окне выбираем параметры форматирования жесткого диска:
   • файловая система – рекомендуется использовать NTFS, ввиду поддержки файлов размером больше 4 Гб, что недоступно для FAT и FAT32;
   • размер кластера оставляем «Авто», если не имеете понятия, что собой представляет это значение. Однако, для хранения огромного количества небольших файлов рекомендуется выбрать размер кластера менее 4 кБ;
   • метка тома – вводим название жесткого диска или оставляем поле пустым.

Задав все параметры, переводим внимание на панель инструментов, расположенную в верхней части экрана. Кликаем по кнопке с названием «Применить ожидающие операции (1)».




После недлительной загрузки списка операций появится небольшое окно с их подробным описанием и параметрами.



10. Если уверены в выполняемых вами действиях, проверяем правильность указанных параметров и кликаем на кнопку «Продолжить».

После нескольких секунд фиксации операции запустится процедура форматирования жёсткого диска.

Будьте внимательны, программа не выдаст предупреждающего окна с вопросом о подтверждении выполнения операции и не уведомит об уничтожении всех находящихся на жестком диске данных.

Форматирование произойдет на протяжении нескольких секунд, так как утилита использует алгоритм быстрого форматирования. По окончании процедуры окно закроется автоматически, и жесткий диск с очищенной файловой таблицей и новой файловой системой будет готов к дальнейшей эксплуатации.

3.3. Paragon Partition Manager

Paragon Partition Manager – является мощнейшим из бесплатно распространяемых программных продуктов для работы с жёсткими дисками. Естественно, с его помощью можно отформатировать любой винчестер или его раздел. Кроме этого, утилита умеет работать с резервными копиями, изменять и создавать логические разделы, устанавливать несколько операционных систем на диск и прочее.

1. Загружаем LiveCD или установочный дистрибутив операционной системы Windows, в состав которого входит программа Paragon Partition Manager.
2. Записываем образ на съемный носитель и загружаемся с него, указав в BIOS самый высокий приоритет загрузки с флешки или выбрав накопитель с дистрибутивом Paragon Partition Manager в качестве устройства загрузки.
3. Выбираем нашу программу с помощью курсора мыши или курсорных клавиш и кнопки «Enter», в зависимости от графического меню и загрузчика, используемого для создания LiveCD.
4. Появится главное меню утилиты, где выбираем «Partition Manager» в списке слева, а затем в его правом фрейме.
   

5. В следующем окне в списке ваших винчестеров выбираем тот, который хотите отформатировать.

   Сделать это можно как во вкладке «Панель дисков», так и в нижнем фрейме под названием «Список разделов».

   
   
6. Вызываем контекстное меню магнитного накопителя и выбираем в нем команду «Форматировать», которая располагается на одном из первых мест.
   
7. Указываем файловую систему и новую метку винчестера.
   
8. Жмем «Дополнительные параметры», если хотите изменить количество секторов в одном кластере. Также здесь можно указать, выполнять форматирование посредством встроенной в Windows команды «format», с которой мы знакомились во время форматирования диска с командной консоли, или использовать собственный алгоритм разработчиков.
   

9. Жмем «Форматировать».

   Программа не запросит подтверждения выполнения операции, но и не станет запускать выполнение указанной ей команды.

   Для этого жмем по кнопке «Применить намеченные изменения», что располагается в панели инструментов под главным меню.

   
   

   Для просмотра намеченных изменений используйте кнопку в виде лупы.

10. В диалоге соглашаемся на внесение изменений, нажав «Да».
    
11. Дожидаемся оповещения о завершении работы программы.
    

То же самое делается через главное меню программы.

4. Возможные ошибки и пути их решения

Одной из многих проблем, с которыми сталкиваются пользователи во время форматирования жесткого диска,является использование устаревшего программного обеспечения. Случаетсяподобное из-за того, что юзер на протяжении нескольких лет не обновляет программу работы с дисками, которой доверяет. Также использование запросов вроде «скачать взломанныйacronis» зачастую приводит на самые популярные сайты, которые на протяжении многих месяцев находятся на первых местах поисковых систем и содержат неактуальные версии программного обеспечения.

Следите за актуальностью версий ваших программ для жестких дисков, особенно если пользуетесь одной из последних версий Windows.

Вторая проблема – ошибка при попыткеотформатировать используемый диск, особенно это касается системных разделов. Также какое-то приложение может использовать винчестер или его раздел, пускай даже в режиме чтения, в то время, когда пользователь пытается его отформатировать. Выходом из ситуации станет использование загрузочных LiveCD или носителей с дистрибутивом Windows.

Ошибка в процессе форматирования жесткого диска ввиду огромнейшего количества поврежденных секторов возникает при попытке выполнить полное форматирование винчестера, поверхность которого изобилует поврежденными ячейками памяти. Запустите проверку HDD,например, утилитой Victoria, с переназначением поврежденных областей или их исключением из области используемых для хранения информации.

HDD Low Level Format Tool – приложение позволяющее запустить низкоуровневое форматирование жесткого диска. Такое форматирование HDD проводится при их изготовлении на заводе, а HDD Low Level Format Tool может вернуть форматирование диска к исходному, заводскому состоянию, заполняя его нулевыми байтами. Эта операция полностью и безвозвратно удаляет все имеющиеся на винчестере данные и применяется для форматирования поврежденных дисков или дисков с зараженной вирусом главной загрузочной записью (MBR). Кроме того, HDD Low Level Format Tool умеет скрывать битые секторы, создавая чистую, лишенную ошибок поверхность для записи и хранения данных. Интерфейс этого приложения весьма прост - вы можете просматривать информацию о параметрах диска (модель, серийный номер, размер буфера и т.д.) и форматировать его. Вы также можете ознакамливаться с параметрами дисков, поддерживающих технологию S.M.A.R.T. HDD Low Level Format Tool позволяет быстро стирать отдельные разделы диска, данные MBR и поддерживает работу с флеш-картами (SD, MMC, MemoryStick, CompactFlash), а также с USB и Firewire дисками. HDD Low Level Format Tool поддерживает винчестеры большинства популярных производителей (Western Digital, Seagate, Hitachi, Maxtor, Samsung, IBM, Toshiba и т.д.) и типов интерфейсов (SATA, IDE, SCSI, SAS, SSD). Бесплатная версия программы имеет ограничение скорости форматирования в 50 Мб/сек. - так что форматирование 2-х терабайтного диска занимает около 12 часов.

Все новые жесткие диски уже отформатированы на низком уровне производителем и повторной инициализации не требуют. На практике при обычных обстоятельствах вам вряд ли придется выполнять низкоуровневое форматирование жесткого диска, поскольку чисто технически настоящее форматирование такого рода может выполнить только производитель.

То, что в компьютерах называют низкоуровневым форматированием, на самом деле является в большей мере инициализацией и тестированием поверхности диска, поскольку в этом процессе выполняются запись и проверка чтения во всех секторах диска. Если проблем с диском нет, потребность в полной инициализации или проверке поверхности отпадает.

Что такое низкоуровневое форматирование?

Для начала давайте разберемся с понятиями форматирование на низком и на высоком уровнях.

Низкоуровневое форматирование (Low level format) — операция, в процессе которой на магнитную поверхность диска наносятся сервометки (информация, которая используется для позиционирования головок жесткого диска). Выполняется в процессе изготовления жесткого диска, на специальном оборудовании.

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.

Вследствие такой сложной структуры данных, все современные жесткие диски проходят низкоуровневое форматирование только один раз - на заводе-изготовителе.

Высокоуровневое форматирование есть двух видов:

Форматирование в обычном режиме – процесс, который заключается в создании главной загрузочной записи с таблицей разделов и (или) структур пустой файловой системы, установке загрузочного сектора и тому подобных действий. В процессе форматирования также проверяется целостность носителя для блокировки дефектных секторов.

Быстрое форматирование (Quick format) – тот же процесс, что и форматирование в обычном режиме, только без проверки носителя на наличие дефектных секторов.

Использование термина низкоуровневое форматирование по отношению к жестким дискам породило множество мифов. К примеру, бытует мнение, что низкоуровневое форматирование жесткого диска выполнить невозможно и что попытка такой операции приведет к разрушению диска. В принципе, в этом заблуждении есть доля правды. Она состоит в том, что при низкоуровневом форматировании старых дисков образца конца 1980-х годов нарушалась оптимальная настройка скоса головок и цилиндров, установленная производителем диска, а также карта дефектов диска.

Все это негативно сказывалось на производительности устройств. Описанная проблема уже давно решена, и все устройства, использующие зонную запись (с переменным числом секторов на дорожке), имеют иммунитет к любым проблемам, к которым может привести низкоуровневое форматирование, поскольку реальные маркеры сектором не могут быть замещены.

Так что низкоуровневое форматирование дисков, выпущенных в 1990-х годах и позже, исключает нарушение его настроек.

В то же время часто возникает реальная необходимость выполнения низкоуровневого форматирования дисков ATA и SCSI. Сейчас мы поговорим о программах, которые помогут это сделать.

Программы низкоуровневого форматирования дисков ATA (SATA, PATA и др.)

Производители дисков ATA определили и стандартизировали расширения к исходному контроллеру жестких дисков WD1002/1003, создав интерфейс шины AT (известный как интерфейс АТА). Спецификация ATA реализована для уникальных команд конкретных производителей, являющихся расширением стандарта. Во избежание выполнения некорректного низкоуровневого форматирования многие из устройств ATA имеют специальные команды, которые должны быть отправлены на устройство для разблокирования процедур форматирования. Эти команды зависят от производителя устройства, поэтому необходимо найти программы низкоуровневого форматирования и управления дефектами, созданные производителем диска.

Эти программы чаще всего предназначены не только для устройств конкретного производителя, но и для отдельных их моделей. Так что перед выполнением поиска запишите название производителя и номер модели жесткого диска.

Современные жесткие диски защищены от возможности изменения коэффициента скоса или карты дефектов, поскольку всегда находятся в режиме преобразования. Устройства с зонной записью всегда находятся в этом режиме и, таким образом, полностью защищены.

Большинство жестких дисков имеют дополнительный набор команд, которые используются в процессе форматирования, при этом стандартные команды спецификации ATA не работают (особенно это касается устройств ATA с зонной записью).

Запасные секторы также могут быть выделены автоматически с помощью программ, предоставленных производителем устройства. Не зная корректных команд, специфичных для производителя, невозможно заменить дефектные секторы запасными, специально выделенными в современных устройствах для этих целей. Обнаруженный дефектный сектор заменяется в структуре распределения ближайшим к нему запасным сектором.

Некоторые производители жестких дисков предлагают программы форматирования низкого уровня. Их можно найти по следующим адресам.

• Seagate
  ftp://ftp.seagate.com/techsuppt/seagate_utils/sgatfmt4.zip
  http://www.seagate.com/support/seatools
• Hitachi/IBM
  www.hgst.com/hdd/support/download.htm
• Maxtor/Quantum
  http://www.maxtor.com/softwaredownload/default.htm
• Samsung
  www.samsung.com/Products/HardDiskDrive/utilities/hutil.htm
  www.samsung.com/Products/HardDiskDrive/utilities/sutil.htm
  www.samsung.com/Products/HardDiskDrive/utilities/shdiag.htm
• Western Digital
  http://support.wdc.com/download/

Прежде всего, следует опробовать программы, предоставленные производителем устройства. Все они бесплатные и часто позволяют работать на низком уровне так, как не позволяют широкопрофильные программы.

Если производитель диска не предлагает программы инициализации/проверки/форматирования, можно воспользоваться программой Drive Fitness Test от компании Hitachi (ранее - IBM). Эта программа отлично справляется с дисками от других производителей и выполняет детальное полное тестирование всего жесткого диска. Это одна из лучших программ общего назначения, поскольку позволяет выполнить недеструктивный тест. Несмотря на то, что с ее помощью может быть протестировано любое устройство, существует одно ограничение: деструктивные тесты чтения/записи могут быть выполнены только на дисках Hitachi и IBM.

Совет!

Все перечисленные программы инициализации, тестирования и форматирования жесткого диска, а также многие другие можно найти в коллекции утилит Ultimate Boot CD (UBCD). Это просто фантастическая коллекция средств диагностики, содержащаяся на одном загружаемом компакт-диске! Копию этого компакт-диска можно загрузить по адресу www.ultimatebootcd.com .

Средства недеструктивного форматирования

Я настоятельно не рекомендую применять средства недеструктивного форматирования, работающие на уровне BIOS, такие как Calibrate (ранее входило в состав Symantec Norton Utilities), в том случае, когда действительно необходимо форматирование низкого уровня. Для подобных средств характерен целый ряд ограничений и проблем, уменьшающих их эффективность. Они выполняют форматирование низкого уровня по отдельным дорожкам, используя функции BIOS; при этом осуществляется резервное копирование и восстановление отдельных дорожек.

Данные программы также не создают карту дефектов, как это обычно делают программы форматирования низкого уровня. Более того, они могут удалить маркеры карты дефектов, добавленные стандартными программами форматирования низкого уровня. В результате становится возможным сохранение данных в поврежденных секторах, что в некоторых случаях может привести к потере гарантии.

Еще одно ограничение состоит в том, что данные программы можно применять только при работе с жесткими дисками, заранее отформатированными с помощью функций BIOS.

Программа форматирования низкого уровня, созданная производителями дисков, «обходит» системную BIOS и передает команды непосредственно контроллеру. Поэтому многие подобные программы предназначены для работы с определенными контроллерами. Наличие одной такой программы, которую можно было бы использовать при работе с разными контроллерами, практически невозможно себе представить. Многие жесткие диски могут быть неправильно определены как дефектные только потому, что использовалась неподходящая программа.

Низкоуровневое форматирование жесткого диска и твердотельных дисков Western Digital

Сразу оговорюсь, что в данном случае, под низкоуровневым форматированием понимается тестирование поверхности диска на плохие сектора через чтение и запись. Как уже говорилось выше, заводское низкоуровневое форматирование современного жесткого диска может произвести только производитель.

Жесткие и твердотельные диски можно отформатировать на низком уровне, несколькими методами. Рассмотрим один из них, применимый к PC. Компьютеры Мас не подходят для того примера.

Для низкоуровнего форматирования жесткого диска нам понадобится:

1. Накопитель на жестких диска, в данном случае, производитель Western Digital (в этом примере тестировался диск Maxtor, при этом, процедура прошла успешно)
2. Программное обеспечение Data Lifeguard Diagnostics for Windows

Перед процессом форматирования, подключите устройство к компьютеру. Это можно сделать либо через интерфейс IDE, SATA, USB или Firefire. В данном случае форматирование низкого уровня будет проводиться в системе Windows, без предварительной загрузки с помощью специальных загрузочных дисков. Это наиболее простой способ для обычного пользователя ПК.

После того, как устройство подключено:

1. Загрузите программу Windows Data Lifeguard Diagnostics со страницы http://support.wdc.com/product/download.asp?groupid=113&sid=3&lang=ru

2. После загрузки приложения, запустите его и следуйте мастеру установки.

Если после установке появляется диалоговое окно, с сообщением о невозможности запуска программы, то закройте его и кликните по кнопке Ок. Программу необходимо запустить другим способом.

3. На рабочем столе появится ярлык программы, кликните по нему дважды.

4. Установите галочку напротив I accept this… и кликните по кнопке Next .

Программа отобразит все подключенные диски. Несмотря на то, что в моем примере, форматирование проводилось тестового жесткого диска Maxtor, и оно прошло успешно, Вам рекомендую использовать данную программу только для дисков Western Digital , во избежание возможных проблем с носителем. Если у вас жесткий диск производителя Seagate, воспользуйтесь аналогичной программой от Seagate .

5. Выделите диск, который необходимо диагностировать и кликните по кнопке to run tests. ОБЯЗАТЕЛЬНО перепроверьте, что вы выбрали именно тот диск, в противном случае, вы потеряете все данные на данном носителе, без возможности их восстановления, так как этот процесс деструктивный и необратимый.

7. В следующем окне выберите опцию EXTENDED TEST и щелкните по кнопке Start .

8. Закройте все файлы, которые открыты на выбранном жестком диске и щелкните по кнопке ОК.

9. Процедура тестирования на жестком диске объемом 20 Гб заняла примерно 10 минут. По окончанию тестирования, кликните по кнопке Close .

10. Но это еще не все. Теперь снова кликните по кнопке по кнопке to run tests и в диалоговом окне выберите опцию WRITE ZEROS и щелкают по кнопке Start . Данная процедура перезапишет все сектора нулями.

10. В зависимости от состояния диска Вы получите одну или две подсказки, напоминающие вам, что это действие уничтожит все данные в настоящий момент на диске. Нажмите кнопку Yes .

10. Затем выберите, какой метод Вы хотели бы использовать, чтобы записать нули. Опция QUICK ERASE намного быстрее, но не полностью затирает диск. Это подойдет для пользователей, которые планируют многократное перезаписывание диска. ПОЛНОЕ СТИРАНИЕ полностью затирает диск. Это занимает больше времени, но гарантирует, что никакие данные на диске не могут позже быть восстановлены с помощью методов восстановления данных. Этот метод разработан для людей, которые нужно безвозвратно удалить данные с их диска, например хакерам;).

Как только Вы определили, какой метод Вы хотели бы использовать, выберите кнопку OK, чтобы начать процесс форматирования. Я рекомендую выбирать FULL ERASE (Полное стирание).

11. Начало процесса перезаписи. К примеру, на перезапись жесткого диска объемом 20 Гб у меня ушло около 10 минут.

12. После того, как процесс будет завершен, кликните снова по кнопке по кнопке to run tests и в диалоговом окне выберите опцию VIEW TEST RESULT и щелкают по кнопке Start .

13. В окне будет приведена информация о жестком диске и о прошедших тестах. Честно сказать, информация в этом отчете весьма скудная.

14. Если процесс прошел успешно, то отформатированный на низком уровне жесткий диск будет не доступен в системе. Теперь его необходимо инициализировать, создать разделы и отформатировать на высоком уровне.

14. Откройте Пуск ->Все программы-> Стандартные-> Выполнить и в окне введете команду diskmgmt.msc .

15. Запустится программа «Управление дисками» и автоматически появится окно Инициализации дисков, где будет выбран необходимый диск. Укажите параметр Основная загрузочная запись и кликните по кнопке Ок.

На этом процесс форматирования на низком уровне завершен.

Аналогичный процесс можно использовать и по отношению к носителям на жестких дисках других производителей. Например, копания Seagate для своих носителей предлагает весьма удобный инструмент для диагностики.

В заключение, приведу пример того, как отображает программа Data Lifeguard Diagnostics неисправный диск. В качестве примера, был взят жесткий диск Fujitsu. Программа определила, что носитель не исправен, о чем свидетельствует SMART STATUS .

Программа с помощью EXTENDED TEST показала, что на диске найдены сбойные сектора.

Программа попыталась их исправить, но ничего не вышло.

Причин эту может быть две: во-первых, жесткий диск и программа диагностики — разных производителей, поэтому некоторые команды могут некорректно обрабатываться, и во-вторых, этот диск не восстановить, так как он начал «сыпаться», т.е. на поверхности его дисков появились физические повреждения; до этого он уже был на моем проверочном столе.

Когда нужно перенести разделы без потери данных или отформатировать жесткий диск, лучше прибегнуть к вспомогательным инструментам. Сейчас существует много пакетов для работы по восстановлению данных и форматированию. Естественно, можно воспользоваться возможностями Windows, но иногда без вспомогательных программ не обойтись. Одну из таких мы рассмотрим ниже.

Какие возможности дает?

Функция форматирования позволяет начать “жизнь” компьютера на выбранном устройстве с чистого листа. Она стирает абсолютно всю информацию, находящуюся на носителе: профили пользователей, установленные ранее программы, ОС. Но самое главное - вместе с ними и вирусы.

Благодаря такому несколько радикальному способу очистки информационного USB-носителя, на отформатированное устройство можно выполнить установку новой ОС или же переустановить старую.

Фото: утилита для низкоуровневого форматирования

По своей природе данный процесс разделяется на два подвида:

• высокоуровневый (программный);
• низкоуровневый (аппаратный).

В первом случае заново формируется файловая система и таблицы.

Во втором же - на поверхность жесткого диска на аппаратном уровне наносится информация о положении секторов (кластеров), находящихся в нем.

Это позволяет головке вашего HDD (Hard Disk Drive) с большей точностью ориентироваться на его поверхности.

Видео: отформатируем жесткий диск

Работа с HDD средствами Windows

Высокоуровневое форматирование запросто проводится стандартными средствами ОС Windows. Для того чтобы провести подобную процедуру на каком-либо внешнем устройстве, достаточно вставить его в USB-разъем и сделать клик правой клавишей мыши.

В появившемся контекстном меню выбрать функцию форматирования, затем провести выбор файловой системы, и запустить процесс очистки. Такой способ - это самое быстрое из возможных решений.

Однако для того, чтобы удалить с жесткого диска операционную систему, если она присутствует на компьютере в единичном экземпляре, потребуется несколько больше знаний: её удаление возможно только через режим отладки и при использовании специальных операторов командной строки (cmd ), что может провести далеко не каждый.

Выполняется оно в несколько шагов:

С этого момента у нас два варианта дальнейших действий:

1. имеющимся набором инструментов, при помощи программы нажимаем настройки, а затем - форматирование;
2. либо нажимаем сочетание двух клавиш - Shift и F10 . Откроется стандартная командная строка.

И снова ряд действий:

После успешно проведенного форматирования нам будет необходимо обновить информацию об имеющихся дисках и заново задать им размеры разделов. Но высокоуровневая очистка винчестера - не самый лучший вариант, особенно если он имеет поврежденные сектора: быстродействие значительно снижается, а периодические зависания и прочие “прелести” и вовсе становятся неотъемлемой частью работы. И с проведением низкоуровневого форматирования помогут лишь специальные приложения.

Программа для форматирования жесткого диска Acronis Disk Director

Acronis Disk Director - пожалуй, лучшая программа для форматирования жесткого диска на сегодняшний день. Удобный интерфейс, высокая надежность работы и качественный результат делают это приложение средством №1 в профилактике “недугов” вашего HDD.

Используемая профессиональными компьютерными гуру, она позволяет проводить множество операций при работе с носителем данных. Углубляясь в саму структуру программы, несложно понять, почему она так любима и даже почитаема многими людьми, чья деятельность, так или иначе, связанна с компьютерным ремеслом.

Акронис - это полноценное и, что немаловажно, удобное средство для работы с винчестером, известное общественности уже не первый год. Давайте же узнаем почему.

Возможности программы

Арсенал Acronis Disk Director направлен на максимальное облегчение общения пользователя с аппаратной частью компьютера. Это проявляется во всем: подробные подсказки помогут новичкам, только осваивающим её, не оступится во время этого процесса, а возможность абсолютного контроля совершаемых действий позволит профессионалам добиться именно того, что они хотят получить в итоге.

Acronis Disk Director - это универсальная программа для глубокого форматирования жесткого диска. Благодаря ей, разбивка дисков на разделы не будет казаться чем-либо сложным, как это было бы, с теми же стандартными средствами Windows.

Вы всегда можете с математической точностью выделить для будущего диска ровно столько пространства, сколько, на ваш взгляд, будет предостаточно.

Помимо этого, возможно превращение готовых разделов в:

1. первичные - те, с которых и будет загружаться операционная система, прежде всего;
2. активные - на них устанавливаются дополнительные ОС;
3. логические - исполняющие роль хранилища для программ, данных и иной информации личного характера.

Функции

Предыдущего раздела недостаточно, чтобы полностью раскрыть потенциал этой программы, ведь помимо возможностей, она обладает еще и рядом полезных функций.

Предлагаем рассмотреть их поближе:

• свободное преобразование разделов HDD между статическими и динамическими томами;
• сохранение резервной копии текущей операционной системы: имея архив с резервной копией на внешнем носителе, вы можете избежать необходимости устанавливать программы заново после проведения очистки - достаточно лишь разархивировать файл и ваша система будет снова в строю;
• восстановление случайно удаленных ранее разделов;
• преобразование загрузочной записи из MBR в GPT и обратно без использования командной строки.

Выглядит неплохо, не так ли? Однако поражает тот факт, что всё это действительно работает, притом безотказно и оснащается довольно подробной инструкцией и справкой, которые помогут найти решение практически любого поставленного перед программой вопроса.

Процесс работы

Как упоминалось ранее, очистка диска от имеющихся на нем данных может происходить как на аппаратном, так и на программном уровне. Но как именно оно происходит - таинство невеликое, однако достаточно интересное.

Начнем от меньшего к большему. Высокоуровневый вариант бывает двух видов: быстрый и полный. При быстром, происходит полная перезапись файловой системы носителя информации.

Самым современным стандартом является файловая система NTFS, отличающаяся высокой производительностью и удобством организации хранения данных.

Полное высокоуровневое форматирование предварительно сканирует весь винчестер на наличие поврежденных секторов, а затем старается их исправить. И только лишь потом происходит запись файловых таблиц на само устройство.

Низкоуровневый вариант перераспределяет имеющееся на поверхности диска пространство, заново создавая дорожки (треки), на которые впоследствии переустанавливается управляющая программа. Этот способ занимает больше всего времени, однако считается востребованным для максимально эффективного восстановления работы твердотельного носителя.

После проведения одной из вышеописанных процедур, на диске находится одна лишь файловая система - все разделы придется создавать собственноручно, манипулируя свободным пространством вашего винчестера.

Фото: Акронис работает с винчестером

Acronis Disk Director как нельзя лучше справиться и с этой задачей. Запустить данную программу возможно как из-под оболочки ОС, так и загрузившись с флеш-устройства. Если с первым вариантом всё понятно, то для второго нам потребуется включить поддержку загрузки компьютера с накопителей в BIOS. Как это сделать было описано выше в разделе “форматирование HDD средствами Windows”.

Давайте рассмотрим пошагово всю процедуру:

Плюсы и минусы Acronis

Программа платная, но разработчик предусмотрел возможность использования триальной (демонстрационной) версии собственного продукта. Примечательно, что, несмотря на ограниченный период пользования, как таковых ограничений нет: пользователь может наслаждаться полным функционалом данной программы в течение всего срока. Из минусов можно выделить только довольно “приличную” стоимость программы для обычного пользователя.

К плюсам же относятся:

Беря во внимание все возможности Acronis Disk Director, нельзя не выделить, что именно это приложение поможет вам максимально эффективно провести очистку внешних или внутренних устройств хранения данных любого уровня, разбить их на разделы и многое, многое другое. Её качество и надежность растут с выходом каждой новой версии, функционал постоянно расширяется, а возможности - увеличиваются.

В некоторых случаях пользователям просто необходимо проводить форматирование жесткого диска. Например, после переустановки Windows, в результате заражения компьютера вирусом, появления многочисленных ошибок или по другим своим причинам. Стандартное форматирование Windows довольно неплохо справляется со своей функцией, но что, если вам необходимо получить более широкий функционал? Для этого воспользуйтесь сторонней программой для форматирования жесткого диска.

Для начала все же расскажу, как отформатировать жесткий диск стандартными средствами Windows:

1. Для Windows XP откройте меню «Пуск» – «Панель управления» – «Администрирование» – «Управление компьютером».

Для компьютеров под управлением Windows 7, 8 откройте меню «Пуск» – «Панель управления» – «Система и безопасность» – «Администрирование» – «Управление компьютером».

2. Откроется новое окно, в левой части которого откройте «Управление дисками».

3. Кликните правой кнопкой мыши по диску, который вы хотите подвергнуть форматированию и выберите пункт «Форматировать».


4. Откроется небольшое диалоговое окно с настройкой параметров форматирования.

В графе «Метка тома» укажите название диска, которое будет впоследствии отображаться в проводнике Windows. По желанию это поле можно оставить пустым.

В графе «Файловая система» укажите «NTFS». В графе «Размер кластера» выберите «По умолчанию».

Если вы хотите значительно сократить процесс форматирования, поставьте галочку напротив пункта «Быстрое форматирование», но, по возможности, старайтесь обходить этот пункт. Нажмите кнопку ОК.

После запуска процесса форматирования, ваш жесткий диск будет полностью очищен от всей содержащейся на нем информации. Поэтому, прежде чем проводить форматирование, рекомендуется сохранить на флешку или другой жесткий диск все необходимые файлы и данные, иначе от них не останется и следа.

Теперь я расскажу вам о сторонней утилите Acronis Disk Director , которая помимо функции форматирования, сможет произвести разделение, объединение, изменение размера жесткого диска, а также перенесет без потерь данные с диска.

Скачать демо-версию утилиты вы сможете по ссылке в конце статьи с официального сайта разработчика.

После установки программы можно переходить к работе. В открытом окне программы откройте вкладку «Вид» и выберите пункт «Ручной режим».

Теперь вы можете запустить форматирование из окна программы тремя способами:

1. Выберите иконку, изображающую жесткий диск с карандашом и ластиком;

2. Откройте вкладку «Операции» и выберите пункт «Форматировать»;

3. Выберите необходимый диск правой кнопкой мыши и нажмите «Форматировать».


Следом появится новое окно, в котором можно произвести некоторые настройки. Здесь вы также можете задать метку диска (название), файловую систему (рекомендовано NTFS) и размер класса (рекомендовано оставить по умолчанию). Далее нажмите кнопку ОК, чтобы запустить форматирование.