Процедура HDD Low Level Format системного BIOS
1. Службова інфомація HDD.
розміщується
на дисках накопичувача інфомація ділиться на власне інформацію користувача
(заради якої накопичувач і існує) та службове, призначену для
забезпечення можливості зберігати інформацію користувача. Службова інформація
поділяється на:
службову
інформацію самого накопичувача, необхідну для його роботи на апаратному рівні
(читання-запису секторів), яку в подальшому службовою інформацією HDD;
службову
інформацію операційної системи (необхідну для організації інформації у вигляді,
придатному для обробки операційною системою), наеиваемую надалі
службовою інформацією ОС.
Службова
інформація HDD в свою чергу ділиться на три рівні:
Інформація,
призначена для організації зворотного зв'язку сервосистеми приводу блоку
головок, тобто для позиціонування головок на треки і утримання їх необхідної
положення. У сучасних HDD це робиться шляхом запису на всі робочі
поверхні спеціальних сервометок - полів, що дозволяють сервоприводу по
прочитаного з них сигналу отримувати інформацію про поточне положення головки. За
ним же (шляхом контролю періоду проходження сигналу) стабілізується швидкість
обертання диска. Сервометкі наносяться не тільки на місця самих треків, а й у
проміжках між ними. Запис сервометок проводиться при виготовленні HDD на
спеціальному пристрої, що забезпечує зовнішнє позиціювання блоку головок --
серворайтере (Serwowriter). Запис або відновлення сервометок засобами
самого HDD (без зовнішнього позиціонування) неможливі.
Інформація,
що служить для адресації секторів з даними користувача і контролю цілісності
цих даних. Містить у собі поля ідентифікатора сектора (дескриптора),
служашего для ідентифікації сектора, і поля контрольної суми (ECC check
bytes), призначених для контролю цілісності інформації, записаної в поле
даних сектору. Це і є те, що зазвичай розуміють під низькорівневим форматом.
У ранніх моделях HDD (з інтерфейсом ST506/412), як і в FDD, запис
низькорівневого формату була стандартною операцією. З появою же IDE
накопичувачів і перенесенням основних функцій роботи з "залізом" в
контролер самого HDD уніфікація внутрішнього формату втратила сенс.
Розподіл секторів в сучасних HDD індивідуально для кожної моделі,
використовується ZBR (Zone Bit Recording, різне число секторів на трек у
залежно від фізичної довжини треку), і реальне розташування сектору
відомо тільки внутрішньої програмі керування. Тому низькорівневе
форматування може бути виконано тільки самим контролером накопичувача, і
реалізовано у більшості HDD у вигляді автоформату - процедури, що викликається технологічної
командою (vendor specific, недокументовані службова команда).
Інформація,
необхідна для роботи керуючого процесора HDD та спеціалізованих
мікросхем контролера - Firmware, або службове ПО накопичувача. Представляє
собою набір програм, що забезпечують виконання функцій HDD і таблиць,
що містять всі необхідні для роботи дані (параметри накопичувача, назва
моделі, серійний номер і т.п., адреси заміщених дефектних секторів, атрибути
SMART і так далі). Розташована ця інформація на спеціально призначених
для цього службових циліндрах, недоступних у режимі роботи
HDD. Запис її здійснюється також за допомогою технологічних команд.
2. Службова інформація ОС (DOS, Windows)
Операційна
система створює на HDD свою структуру службових даних для забезпечення
можливості маніпуляцій з зберігається інформацією за правилами, прийнятими в даній
ОС. З точки зору ОС накопичувач є просто сукупність
довільно адресуються блоків (секторів), незалежно від внутрішньої
конструкції пристрою. Засобами ОС створюються таблиці логічних розділів
(програмою fdisk), таблиці параметрів розділу і розташування файлів
(програмою format), записуються програми завантаження ОС. Логічне
форматування полягає саме в записі цих таблиць і програм, а також
перевірці доступності секторів даних, що входять в логічний розділ. Якщо при
перевірці виявляються недоступні сектора (сектора, при виконанні для
яких команди верифікації повертається код помилки), вони позначаються в FAT як
погані. До ідентифікаторами секторів і взагалі низкорівневому формату ця
процедура ніякого відношення не має. Запис виробляється тільки в сектори,
відведені під завантажувач ОС, FAT і кореневий каталог.
3. Що є Low Level
Format з BIOS
В
стандарті ATA (AT attachment) є команда 50h (Format Track), що залишилася
"у спадщину" від ST506/412. В даний час дана команда
підтримується усіма виробниками HDD "для сумісності",
реальне ж дія накопичувача при отриманні її варіюється від простого
ігнорування до запису нулів у зазначені сектора. Реальне н.у. форматування
режимі користувача роботи HDD неможливо хоча б через те, що
внутрішня програма транслятора контролера HDD приховує справжню адресацію секторів.
Результатом виконання "низькорівневого форматування" з BIOS
може бути:
Відсутність
результату ;-), тобто повне ігнорування вінчестером цієї процедури.
Позиціонування буде чесно відпрацьовано, але ніяких дій на дисках
зроблено не буде.
Запис
нулів в усі сектори, то є просте стирання інформації користувача.
Виникнення
проблем з HDD старих серій, що не забезпечують надійний захист від користувача.
Hекоторые старі HDD (місткістю 40-80 мб) можуть на 50h відповідати помилкою, що
може призвести до маркування всіх секторів як "bad", або навпаки,
записати нулями частина службових треків, що призведе до непрацездатності
накопичувача.
В
той же час команда форматування треку надає і вельми корисні
можливості. Сама команда виглядає таким чином (AT Attachment Interface for Disk
Drives, Revision 4c, 1994):
В
регістр лічильника секторів (sector count) заноситься число секторів на трек
(логічне, зазвичай 63);
В
регістр накопичувача/головки - номер накопичувача і головки.
В
регістри номера циліндра - номер циліндра.
В
регістр команд - 50h.
Потім
заповнюється буфер сектори (100h слів) блоком даних, в якому кожна з 16-бітне
слово є дескриптором сектора і містить у старшому байті - номер сектора,
а в молодшому - дескриптор, який може приймати значення:
00h - Format sector as good;
20h - Unassign the alternate
location for this sector;
40h - Assign this sector to
alternate location;
80h - Format sector as bad.
"Хвіст"
буфера заповнюється нулями. За заповнення буфера команда виконується.
Таким
чином, за допомогою команди Format Track можна робити заміну (assign)
дефектних секторів на резервні. Така можливість підтримується більшістю
сучасних IDE HDD. На жаль, процедури LLF BIOS (принаймні більшості
з них) цю процедуру не реалізують. Тому для приховування дефектів краще
використовувати програми Hddspeed і Hddutil.
І
останнє зауваження: LLF з BIOS може привести і до позитивного результату,
як, наприклад, у випадку з помилковою контрольною сумою поля даних сектору. При
читанні такого сектора буде виникати помилка "Uncorrectable by ECC"
до тих пір, поки новий запис в нього не скоректує байти ECC. Це може
зробити і BIOS LLF (якщо тільки вінчестер його не проігнорує).
Таким
чином, процедуру HDD Low Level Format, реалізовану в BIOS багатьох системних
плат, можна визнати в більшості випадків нешкідливою (для самого вінчестера,
але не для інформації на ньому), але й практично марною. Тобто її
використання може принести тільки ту користь, яку здатна принести
проста запис нулів у всі сектори логічного дискового простору. А це
простіше й швидше робити за допомогою Norton Diskedit або, наприклад, утиліти Zdisk
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.nodevice.ru/
