Устройство и ремонт персонального компьютера (стр. 55 )

·  Заражение вирусом, который невозможно удалить без уничтожения загрузочного сектора.

·  Прогрессирующая деградация: появление все большего и большего количества дефектных секторов (обычно это бывает связано со старением или неисправностью накопителя).

·  Переход от одной операционной системы к другой и желание заодно почистить диск от накопившегося хлама.

Если вы решите, что низкоуровневое форматирование вам все таки необходимо, имейте в виду, что существуют два относительно безопасных способа: запросить программу форматирования низкого уровня у фирмы-изготовителя жесткого диска или воспользоваться программами, которые входят в некоторые версии BIOS (она есть, например, в AMI BIOS). О вспомогательных программах, выпускаемых различными фирмами, мы уже говорили ранее.

9.3.2. Форматирование низкого уровня из BIOS

В некоторые версии BIOS включены встроенные АТА-совместимые подпрограммы ”низкоуровневого форматирования”. (Наиболее известными в этом отношении являются BIOS фирмы AMI, но не исключено появление таких подпрограмм и в BIOS других разработчиков.) Прежде чем воспользоваться программой форматирования из AMI BIOS удостоверьтесь в том, что версия BIOS разработана не ранее 9 апреля 1990г. . В программе настройки параметров системы (SETUP) выберите пункт Hard Disk Utilities, а затем пункт Hard Disk Format. Подпрограмма форматирования автоматически скопирует параметры жесткого диска из памяти CMOS, но вы должны будете обязательно проверить установленные значения. Обратите особое внимание на значение коэффициента чередования (Interleave). По умолчанию BIOS устанавливает его равным 3, но вы должны изменить его на 1. Еще один критичный параметр — Mark Bad Tracks (Помечать дефектные дорожки). На этот вопрос вы должны ответить No (Нет), после чего вы можете запустить программу. Процесс форматирования может длиться от 15 ти минут до часа и более. После его завершения перезагрузите систему, воспользовавшись загрузочным диском (или дискетой) DOS. Запустите программу FDISK для логического разбиения диска, а затем - FORMAT для окончательного форматирования накопителя.

В программе форматирования AMI BIOS могут быть предусмотрены еще две опции: Auto Interleave (Автоматический выбор коэффициента чередования) и Media Analysis (Анализ рабочего слоя). Не стоит без особой необходимости включать какой либо из этих режимов. Если вы установите режим автоматического выбора коэффициента чередования, то не исключено, что в результате данные будут считываться некорректно. Для всех современных накопителей коэффициент чередования должен быть равен 1.

9.3.3. Форматирование низкого уровня с помощью специальных программ

Более безопасный и гибкий способ низкоуровневого форматирования заключается в использовании программ, разработанных фирмами-производителями для конкретных моделей жестких дисков. Такое программное обеспечение полностью соответствует тому или иному накопителю и практически исключает риск его повреждения.

9.3.4. Логическое разбиение

В отличие от форматирования низкого уровня, параметры которого; в основном, опре­деляются аппаратной частью накопителя, логическое разбиение диска — процедура, зависящая, в основном, от свойств используемой операционной системы. После завершения низкоуровневого форматирования вы должны произвести его логическое разбиение для того, чтобы операционная система оказалась в состоянии сохранять на нем файлы или загрузочную информацию. Логическое разбиение позволяет также разделить накопители большой емкости на несколько более мелких логических дисков (томов). В персональных компьютерах могут быть использованы различные файловые системы, однако основной системой для DOS и отчасти для Windows 95/98 продолжает оставаться FAT16. Главный ее недостаток заключается в том, что дисковое пространство для записи данных выделяется кластерами — группами из нескольких секторов. В результате емкость накопителя используется крайне неэффективно, что становится особенно заметно для больших дисков, у которых размер кластера достигает 32Кбайт (64 секторов). Независимо от используемой операционной системы, один из создаваемых при логическом разбиении разделов должен быть сделан загрузочным, а его первый сектор будет являться главным загрузочным сектором (MBS — Master Boot Sector), т. е. в него должна быть записана специальная программа и таблица разбиения. Главный загрузочный сектор часто называют также главной загрузочной записью (MBR — Master Boot Record). Для логического разбиения дисков используется программа FDISK, входящая в состав DOS. В различных операционных системах существуют свои ограничения на возможные способы логического разбиения диска.

·  В версиях MS-DOS и PC-DOS, более поздних, чем 3.30 (но более ранних, чем 4.0) размер раздела не может превышать 32Мбайт.

·  Во всех версиях DOS количество цилиндров не может превышать 1024. Чтобы получить доступ к большему количеству цилиндров, необходимо использовать программу драйвер или установить плату контроллера, в котором предусмотрен режим преобразования параметров накопителя (например, LBA).

·  В последних версиях DOS и в Windows 95 (не OSR2) размер раздела не может превышать 2Гбайт.

·  В Windows NT4.0 и более ранних версиях размер загрузочного раздела не может превышать 4Гбайт.

·  В Windows95 и Windows98 размер раздела с FAT32 не может превышать 2Тбайт.

9.3.5. Форматирование высокого уровня (в DOS)

Даже после логического разбиения диска операционная система все еще не в состоянии записывать на него какие либо файлы. Чтобы это стало возможным, накопитель необходимо “разметить”, т. е. записать некие данные, определяющие порядок размещения информации. В каждый логический раздел накопителя записывается загрузочный сектор тома (VBS— Volume Boot Sector), две копии FAT и корневой каталог. При форматировании высокого уровня просматривается список дефектных секторов, после чего они исключаются из списка доступных в обычном режиме работы накопителя. Для форматирования высокого уровня в DOS используется программа FORMAT. Интересно отметить, что при работе с гибкими дисками (не жесткими!) программа FORMAT выполняет как низкоуровневое, так и высокоуровневое форматирование.

9.4. Файловые системы

Все современные жесткие диски UDMA и SCSI поступают в продажу отформатированными на низком уровне, то есть с уже записанной на носителях информацией о положении цилиндров, дорожек и секторов. Это означает, что вы можете сразу разбить новый диск на разделы (программой FDISK) и провести форматирование высокого уровня (FORMAT). Указанные программы подготавливают жесткий диск к работе с конкретной файловой системой. В последующих разделах мы не будем останавливаться на подробностях организации всех существующих файловых систем, а ограничимся только обсуждением основ построения систем FAT и основными выводами, относящимися к FAT16 и FAT32.

9.4.1.Основные представления о FAT

В DOS и Windows 95/98 для размещения файлов на диске используется таблицы FAT. Физические секторы объединяются в группы, называемые кластерами (или ячейками размещении данных — allocation unit), каждому из которых присваивается определенный номер. Аналогичный способ распределения пространства используется и на гибких дисках. Различие между ними заключается в том, что номера кластеров на дискетах — 12 ти разрядные и их файловая система получила название FAT12 (имеются в виду двоичные разряды), а на жестких дисках в подавляющем большинстве случаев номера кластеров, как минимум, 16 ти разрядные (соответствующая файловая система получила название FAT16). В новых версиях Windows 95 (OSR2 и последующих) и Windows 98 каждому кластеру присваивается 32 x разрядный номер (система FAT32). Всякий раз, когда программа приложение запрашивает доступ к дисковому пространству для записи данных, операционная система в поисках свободного кластера начинает просматривать FAT с того места, где производилась последняя запись (так называемый указатель последнего записанного кластера хранится в системной памяти), и как только такой кластер находится, в него записывается часть файла. После этого система начинает поиск следующего пустого кластера, и процесс продолжается до тех пор, пока весь файл не будет сохранен на диске. Если файл стирается, то соответствующие ему кластеры помечаются в FAT как доступные для повторной записи. Будучи весьма простой, система FAT оказалась, тем не менее, достаточно универсальной и надежной.

Основная проблема, возникающая при использовании FAT, заключается в том, что количество кластеров в этой системе ограничено разрядностью их номеров. При 12 ти разрядной FAT максимальное количество кластеров равно 4096 (212). В 16 ти разрядной системе их количество увеличивается до 65 536 (216). При емкости накопиМбайт размер каждого кластера должен быть не менее 1,8Кбайт (120 Мбайт/65 536). Округляя до ближайшей величины, кратной размеру сектора (512 байт), получим, что размер кластера на таком диске окажется равным 2 Кбайт. При емкости накопиМбайт размер кластера составит 8 Кбайт (500Мбайт/ 65 536). Минимальный объем дискового пространства, отводимого для записи файла — это кластер. Даже если размер файла всего на один байт превосходит размер кластера, для его хранения будут отведены уже две ячейки размещения данных. Более того, для размещения файла нулевого размера все равно будет выдел отдельный кластер, который фактически будет потерян для системы! Именно стремлением покончить с подобным расточительством объясняется тот факт, что система FAT12 использовалась только в тех накопителях на жестких дисках (или их разделах), емкость которых не превышала 16Мбайт. Нетрудно понять, что потери дискового пространства в накопителях большой емкости даже при использовании FAT16 могут оказаться весьма существенными.