Что такое форматирование жесткого диска?

Всем привет! Сегодня я хотел бы поговорить о таком важном аспекте компьютерной жизни, которого многие стараются избегать, а некоторые даже боятся – форматировании жесткого диска. Начнем, пожалуй, как в школе — с определения.
Форматирование – это процесс разметки устройства (жесткого диска, SSD, флэшки, оптического диска) на большое количество частей так, чтобы потом можно было обратиться по адресу к какой-то ячейке и считать/записать туда информацию. В данной статье мы будем рассматривать форматирование жестких дисков.
Форматирование делят на 3 этапа:

• низкоуровневое (физическое)
• разбиение на разделы
• высокоуровневое (логическое)

Низкоуровневое форматирование

При низкоуровневом форматировании физически создаются дорожки (по длине окружности) и сектора (перпендикулярно оси) на жестком диске. На магнитную поверхность HDD наносятся сервометки с помощью специального устройства – серворайтера.
Сервометки – это записанная на поверхность информация, которую невозможно удалить. При помощи них диск позиционирует головку. Процесс разметки происходит только один раз на заводе на конечном этапе изготовления. Как вы, наверное, знаете жесткий диск находится в герметичной оболочке. На конечном цикле производства оставляется небольшое технологическое отверстие, через которое наносится разметка. Чтобы было выдержано расстояние между дорожками и секторами, используют лазерный измеритель расстояния. После этого отверстие заклеивается. В случае выхода из строя сервометок контроллер жесткого диска не будет знать, в каком месте находится головка, не сможет “достучаться” до конкретного адреса. Такой жесткий диск восстановить практически невозможно.

Разбиение на разделы

Идем далее. Разбиение на разделы используется исключительно для удобства пользователей.

Это этап не является обязательным и, если его пропустить, то создастся один раздел, на котором будет находиться ОС, весь ваш софт и данные. Это не есть хорошо, потому что, случись что с вашей системой, и все данные пропадут. Поэтому я рекомендую ставить операционную систему и программы на один раздел (например, С:), а для данных создать еще как минимум один раздел.

У меня 2 жестких диска и разбил я их на 7 разделов в зависимости от типа хранимой информации исключительно для удобства. Разбивать жесткий диск на разделы можно несколькими способами: во время установки системы, из-под ОС, с LiveCD/DVD/USB. Я рекомендую использовать первый способ, он проще, да и разбивать на разделы вам понадобится скорее всего только во время установки системы. Во втором и третьем случае используется встроенная утилита форматирования Windows или сторонние программы типа Acronis Disk Director, Paragon Partition Manager, Norton PartitionMagic, EASEUS Partition Manager и иже с ними. Этими утилитами я пользуюсь, когда у меня уже все поделено на разделы, но надо что-нибудь поправить. Например, “откусить” немного места у раздела и “отдать” другому.
При установке Windows появится окно выбора раздела, на который устанавливать ОС. У меня сейчас это окно выглядит следующим образом:

Если жесткий диск ни разу не разбивался на разделы, то будет только Диск 0 Раздел 1. Нажимаете “Настройка диска”, выбираете диск и нажимаете “Форматировать”. Появится окно подтверждения:

В случае согласия раздел будет отформатирован (высокоуровневым форматированием, см.ниже).

Высокоуровневое форматирование

Во время высокоуровневого форматирования создается главная загрузочная запись (MBR), разметка файловой системы. В результате диск можно полноценно использовать. Главная загрузочная запись (MBR) – это код, который физически записывается в начало диска (в первые сектора) и отвечает за выбор раздела, с которого будет загружена ОС. Во время POST (начального тестирования компьютера) MBR загружается в оперативную память. Если все проходит нормально, подается один короткий звуковой сигнал и загружается ОС (если она установлена).
Высокоуровневое форматирование бывает:

• обычное
• быстрое

При обычном высокоуровневом форматировании переразмечается файловая структура и проверяется поверхность на битые сектора (те, с которых физически невозможно считать информацию). Если сектор битый, то он помечается и не используется (информация туда не записывается и не считывается).
При быстром форматировании только обнуляется запись о размещении файлов, “теряется адрес файла”, но сам файл остается на месте. При обычном форматировании вся информация заменяется нулями. В этом принципиальное отличие.
Естественно, быстрое форматирование происходит на порядок быстрее. Но после него вполне возможно восстановить информацию. Так что, если вам нужно надежно удалить информацию, используйте только обычное форматирование. В некоторых случаях даже после него возможно восстановить информацию (уж точно не в домашних условиях). Поэтому специальные программные пакеты используют свои алгоритмы для надежного удаления данных (естественно, все затирая по несколько раз).