Как работает форматирование

Что происходит при форматировании жестких дисков

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 (флэш-память — flash module, 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 (находившейся до форматирования) на носителе информации теряется, часть её 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:

Прежде всего, нас интересует то, как работает форматирование на устройствах, где непосредственно хранится файловая система (и существующие данные, которые мы будем восстанавливать позже). Начнем с переформатирования раздела FAT32 с использованием того же типа файловой системы.

FAT32 – это старая файловая система, которая сохраняет записи, связывающие имена файлов с фактическими блоками данных на диске в системной области в начале диска. Размер этой области зависит от размера отформатированного раздела и размера выбранного кластера (обычно операционная система использует кластеры размером 4 КБ для разделов до 2 ГБ). В результате, если вы вручную не измените размер кластера, размер новой таблицы распределения файлов будет точно такой же, как размер таблицы распределения файлов, которую он заменит. По сути, новая файловая система безвозвратно уничтожит все старые записи, содержащие имена файлов, и свяжет их с секторами диска, на которых физически хранятся данные.

Как видите, все данные по-прежнему остаются на диске, а значит, могут быть восстановлены с помощью инструментов, использующих алгоритмы контент-анализа, таких как RS Partition Recovery.

Все происходит именно так, если вы использовали быстрое форматирование. Но что, если вместо этого вы использовали более медленное, но более полное форматирование носителя? Возможно, его суть – окончательное и безвозвратное удаление всех данных на этом диске? Опять же, все не так просто, как кажется.

Если вы используете операционную систему более ранних версий, чем Windows Vista (включая Windows 98, ME, 2000 или XP), операция полного форматирования действительно уничтожит область файловой системы. Однако вместо того, чтобы записывать на диск нули, инструмент системного форматирования считает секторы диска, чтобы проверить их. Повторимся, ваши данные остаются целостными и доступными на диске и могут быть восстановлены при помощи анализа по содержимому, то есть с использованием программного обеспечения от Recovery Software.

Однако если вы используете полное форматирование в одной из более новых операционных систем, таких как Windows Vista, 7, 8 или 8.1, система фактически перезапишет весь раздел нулями. Если это так, данные фактически исчезли.

Когда может понадобиться форматирование

Во-первых, если вы приобрели новый жесткий диск, то вполне вероятно на нем еще нет файловой системы, то есть он неотформатирован.

В этом случае можно сделать форматирование, в результате чего на диске будет создана файловая система и он будет готов к хранению информации.

Во-вторых, форматирование может понадобиться в том случае, когда файловая система устройства хранения информации была повреждена.

Это может случиться по нескольким причинам. Например, компьютер был поражен вирусом, который подпортил файловую систему, что привело к сбоям. Или жесткий диск вашего компьютера начал «сыпаться», это означает, что на диске появились бэд-сектора.

Программа для низкоуровневого форматирования жесткого диска

Форматирование с помощью программы даст максимальный эффект полного форматирования. Для начала скачиваем бесплатно программу, для форматирования жесткого диска и флешек.

В архиве будет сама программа и русификация к ней. Устанавливаем запускаем.

У вас откроется программа для форматирования жестких дисков и флешек.

Выбираем устройство, которое вы будете форматировать. Я буду форматировать флешку USB.

Нажимаем продолжить и появится окно с информацией о устройстве. Нам оно не нужно сразу переходите к вкладке низкоуровневое форматирование.

Проверяем вверху что это именно то устройство, которое мы хотим отформатировать. И выбираем форматировать устройство (так же можно выбрать быстрое форматирование при необходимости поставив галочку выполнить быструю очистку).

После завершения программа оповестит вас что форматирование завершено.

Теперь откройте мой компьютер и проверьте флешку. Если она запросит форматирование, то нажмите форматирование как описано выше и выберите быстрое форматирование. Вот и все, флешка у вас будет полностью отформатирована и вылечена.

Теперь вы знаете что такое полное и быстро форматирование и умеете пользоваться программой, которая будет держать ваши диски всегда здоровыми.

Отличия быстрого и полного форматирования диска

Для того, чтобы понять разницу между быстрым и полным форматированием накопителя в Windows, достаточно знать, что происходит в каждом из случаев. Сразу отмечу, что речь идет о форматировании встроенными средствами системы, такими как

Переходим непосредственно к тому, что такое быстрое и полное форматирование и что именно происходит с диском или флешкой в каждом из вариантов.

• Быстрое форматирование — при этом варианте а накопитель записывается загрузочный сектор и пустая таблица выбранной файловой системы (FAT32, NTFS, ExFAT). Пространство на диске помечается как неиспользуемое, без фактического удаления данных на нём. Быстрое форматирование занимает значительно меньше времени (в сотни-тысячи раз) чем полное форматирование того же накопителя.
• Полное форматирование — при полном форматировании диска или флешки, помимо указанных выше действий выполняется также запись нулей (т.е. очистка) во все секторы диска (начиная с Windows Vista), а также производится проверка накопителя на наличие поврежденных секторов при наличии которых они исправляются или помечаются соответствующим образом во избежание записи на них в дальнейшем. Занимает действительно продолжительное время, особенно для объемных HDD.

В большинстве случаев для обычных сценариев работы: быстрая очистка диска для дальнейшего использования, при переустановке Windows и в других подобных ситуациях достаточно использовать быстрое форматирование. Однако, в некоторых случаях может пригодиться и полное.

Способы форматирования жесткого диска

Через Мой компьютер

Наверное, классический и самый простой способ отформатировать диск — это зайти в «Мой компьютер» (или «Этот компьютер», в зависимости от версии вашей ОС) , найти в нем нужный раздел диска. Затем выбрать этот раздел, нажать правой кнопкой мышки по нему и в контекстном меню выбрать требуемое (т.е. форматирование, см. скриншот ниже). ?

Примечание : если значка «Мой компьютер» на рабочем столе нет, и вы не знаете, как его открыть — нажмите сочетание кнопок WIN+E — откроется проводник: слева в меню выберите ссылку на «Мой компьютер/Этот компьютер» .

Форматировать диск // Этот компьютер // Windows 10

Далее должно открыться окно, в котором задаются основные настройки:

1. файловая система: FAT 32, NTFS, exFAT и др. В большинстве случаев, самый оптимальный вариант для жесткого диска — использование NTFS;
2. размер единицы распределения: 4096 байт (оптимальный вариант);
3. метка тома: имя диска, можете вводить любое (рекомендую использовать латиницу, т.к. некоторые программы некорректно читают русский шрифт).

Настройки при форматировании накопителя

В общем-то, настройки по умолчанию, обычно, подойдут большинству пользователей — можете сразу нажать кнопку «Начать» . Через несколько минут получите «чистый» диск.

Через управление дисками

В тех случаях, когда Вы зашли в «Мой компьютер», а в нем просто не видно вашего подключенного диска (такое часто бывает с новыми дисками, которые не были отформатированы) — то необходимо использовать либо специальные утилиты, либо воспользоваться инструментом «управление дисками» , встроенного в Windows.

Чтобы открыть управление дисками, нужно:

1. нажать сочетание кнопок WIN+R, чтобы открыть окно «Выполнить» ;
2. ввести команду diskmgmt.msc и нажать Enter. Должно открыться приложение «Управление дисками» .

Далее вы увидите не только все подключенные диски, флешки, карты памяти и пр., но и какие разделы на них были созданы — т.е. всю структуру. Выбираете нужный раздел, и щелкаете по нему правой кнопкой мышки — в контекстном меню щелкаете по пункту «Форматировать. « (см. красные стрелки на скрине ниже). ?

Управление дисками — выбор раздела для форматирования

Далее будет необходимо указать метку тома (то бишь название диска), файловую систему и размер кластера. Затем согласиться с проводимой операцией. Всё!

Выбор файловой системы, название тома

Через командную строку

В тех случаях, когда проводник зависает (например), также в случае разного рода ошибок, можно попробовать произвести форматирование диска через ? командную строку.

Для начала необходимо открыть ее от имени администратора. Для этого:

1. откройте диспетчер задач (сочетание кнопок Ctrl+Shift+Esc );
2. далее нажмите файл/новая задача ;
3. введите в строку «Открыть»CMD, поставьте галочку, чтобы задача была с правами администратора и нажмите Enter. Должна открыться командная строка.

Командная строка от имени администратора

Далее необходимо ввести команду:

format G: /FS:NTFS /q

G: — буква форматируемого диска (указывайте внимательно!);

/FS:NTFS — выбор файловой системы;

/q — быстрое форматирование.

Форматирование диска G в командной строке

В принципе, диск должен быть отформатирован.

В Windows 10, кстати, может появиться небольшая «ошибка» — система попросит вас указать метку тома для диска, а потом напишет, что «Указана недопустимая метка диска» (хотя вроде вы указали все верно, пример ниже).

Введите метку тома — Указана недопустимая метка диска

В этом случае сделайте следующее.

Сначала откройте в командной строке тот диск, который хотите отформатировать, например, диск G: (см. скриншот ниже).

Выбор диска в командной строке

Далее напишите команду vol и нажмите Enter. Так вы узнаете метку диска и серийный номер тома. (В моем случае метка диска «Windows 8», без кавычек).

Команда VOL — смотрим метку тома

Далее снова вводите команду форматирование, и в поле метки диска — ту метку, которую мы узнали в предыдущем шаге (в моем случае — Windows 8) . Далее вас предупредят, что все данные при форматировании будут уничтожены (соглашаетесь, вводя y и нажимая Enter ).

В следующем шаге вам предложат ввести метку тома — теперь можете задавать любое имя (32 символа). Можно поле просто оставить пустым, нажав по Enter. Собственно, всё — диск будет отформатирован (скрин ниже).

С помощью спец. утилит

Сейчас сотни различных программ и утилит для работы с жесткими дисками. Такие операции, как форматирование, разбивка, дефрагментация и прочее — можно делать в более удобных программах, чем встроенные в Windows. Ссылку на статью с лучшими из них — привел выше.

На мой взгляд, одна из тех, которая заслуживает внимания — это AOMEI Partition Assistant.

AOMEI Partition Assistant

Она позволяет быстро, безопасно, и легко проводить самые нужные операции с дисковыми накопителями:

1. изменять их размер разделов (без форматирования в том числе);
2. перемещать разделы;
3. объединять разделы;
4. форматировать накопители;
5. изменять метки и многие другое!

AOMEI Partition Assistant — что можно сделать с разделом диска

Что еще подкупает, в программе много различных пошаговых мастеров — они помогут решить задачу даже тем пользователям, кто только недавно познакомился с ПК. Ну, например, можно конвертировать файловую систему FAT 32 в NTFS без потери данных, перенести Windows с жесткого диска на новомодный SSD и др.

В общем, рекомендую к ознакомлению!

Низко- и высокоуровневое форматирование

По большому счету, процессы форматирования можно разделить на две группы: низко- и высокоуровневые.

Низкоуровневое форматирование — это базовая разметка области, где будут храниться данные. Этот процесс выполняется на заводах и в ремонтных мастерских. Штатными средствами ОС и без специального оборудования вы не сможете провести низкоуровневое форматирование. Обычно такая разметка выполняется один раз за весь срок службы носителя. После низкоуровневого форматирования на диске всегда остается только служебная информация.

Высокоуровневое форматирование — то, что доступно рядовым пользователям. Его можно проводить сколько угодно раз. Отталкиваясь от низкоуровневой разметки, система создает логические структуры диска в соответствие с выбранной файловой системой. Такой формат определяет, как программное обеспечение будет использовать накопитель, как на нем будут храниться данные, как записать файлы на носитель. После высокоуровневого форматирования на диске могут остаться старые данные.

Операционные системы выполняют как раз высокоуровневое форматирование. В Windows, Linux, macOS и других популярных операционных системах форматирование может быть быстрым и полным.

А есть ли различия при форматировании HDD и SSD?

Есть, но только в некоторых случаях. Как известно, срок службы твердотельных накопителей SSD зависит от количества циклов перезаписи памяти, то есть чем больше файловых операций, тем хуже для диска и наоборот. У HDD такой зависимости нет.

При форматировании HDD и SSD средствами Windows современных версий и специализированных программ, вроде Acronis или AOMEI, разницы практически никакой – эти инструменты умеют распознавать тип носителя и исключают при работе с ним недопустимые операции. Так, виндовая утилита «Оптимизация диска» дефрагментирует HDD и посылает команды TRIM (сигналы, что блоки памяти пора освобождать) устройствам SSD.

Проблемы возможны тогда, когда система или программа определяет тип накопителя неправильно – обзывает SSD жестким диском. Значит, и работать с ним она будет как с хардом.

Что следует делать в таких случаях:

• Если ошибка в программе – использовать другую.
• Если ошибка в операционной системе – по возможности включить функцию TRIM.

Технология TRIM получила поддержку только в Windows 7. Более ранние выпуски этой ОС способны корректно работать с SSD лишь через дополнительный сторонний софт.

Для включения TRIM в «семерке», «восьмерке» и «десятке» достаточно выполнить в командной строке две инструкции:

• winsat diskformal – это помогает системе распознать тип накопителя правильно;
• fsutil behavior set disabledeletenotify NTFS 0 – это активирует функцию TRIM для твердотельных дисков.

Еще производители SSD рекомендуют форматировать такие устройства только быстрым способом. По крайней мере, если вы делаете это часто.