什么是硬盘低级格式化

2017-03-22

今天小编给大家介绍一下什么是硬盘低级格式化。希望大家喜欢

硬盘低级格式化的功用

低格即低级格式化,包括:

A. 对扇区清零和重写校验值。低格过程中将每个扇区的所有字节全部置零,并将每个扇区的校验值也写回初始值,这样可以将部分缺陷纠正过来。譬如,由于扇区数据与该扇区的校验值不对应,通常就被报告为校验错误(ECC Error)。如果并非由于磁介质损伤,清零后就很有可能将扇区数据与该扇区的校验值重新对应起来,而达到“修复”该扇区的功效。这是每种低格工具和每种硬盘的低格过程最基本的操作内容,同时这也是为什么通过低格能“修复大量坏道”的基本原因。另外,DM中的Zero Fill(清零)操作与IBM DFT工具中的Erase操作,也有同样的功效。

B. 对扇区的标识信息重写。在多年以前使用的老式硬盘(如采用ST506接口的硬盘),需要在低格过程中重写每个扇区的标识(ID)信息和某些保留磁道的其他一些信息,当时低格工具都必须有这样的功能。但现在的硬盘结构已经大不一样,如果再使用多年前的工具来做低格会导致许多令人痛苦的意外。难怪经常有人在痛苦地高呼:“危险!切勿低格硬盘!我的硬盘已经毁于低格!”

C. 对扇区进行读写检查,并尝试替换缺陷扇区。有些低格工具会对每个扇区进行读写检查,如果发现在读过程或写过程出错,就认为该扇区为缺陷扇区。然后,调用通用的自动替换扇区(Automatic reallocation sector)指令,尝试对该扇区进行替换,也可以达到“修复”的功效。

D. 对所有物理扇区进行重新编号。编号的依据是P-list中的记录及区段分配参数(该参数决定各个磁道划分的扇区数),经过编号后,每个扇区都分配到一个特定的标识信息(ID)。编号时,会自动跳过P-list中所记录的缺陷扇区,使用户无法访问到那些缺陷扇区(用户不必在乎永远用不到的地方的好坏)。如果这个过程半途而废,有可能导致部分甚至所有扇区被报告为标识不对(Sector ID not found, IDNF)。要特别注意的是,这个编号过程是根据真正的物理参数来进行的,如果某些低格工具按逻辑参数(以 16heads 63sector为最典型)来进行低格,是不可能进行这样的操作。

E. 写磁道伺服信息,对所有磁道进行重新编号。有些硬盘允许将每个磁道的伺服信息重写,并给磁道重新赋予一个编号。编号依据P-list或TS记录来跳过缺陷磁道(defect track),使用户无法访问(即永远不必使用)这些缺陷磁道。这个操作也是根据真正的物理参数来进行。

F. 写状态参数,并修改特定参数。有些硬盘会有一个状态参数,记录着低格过程是否正常结束,如果不是正常结束低格,会导致整个硬盘拒绝读写操作,这个参数以富士通IDE硬盘和希捷SCSI硬盘为典型。有些硬盘还可能根据低格过程的记录改写某些参数。

下面我们来看看一些低格工具做了些什么操作:

1. DM中的Low level format:进行了A和B操作。速度较快,极少损坏硬盘,但修复效果不明显。

2. Lformat:进行了A、B、C操作。由于同时进行了读写检查,操作速度较慢,可以替换部分缺陷扇区。但其使用的是逻辑参数,所以不可能进行D、E和F的操作。遇到IDNF错误或伺服错误时很难通过,半途会中断。

3. SCSI卡中的低格工具:由于大部SCSI硬盘指令集通用,该工具可以对部分SCSI硬盘进行A、B、C、D、F操作,对一部分SCSI硬盘(如希捷)修复作用明显。遇到缺陷磁道无法通过。同时也由于自动替换功能,检查到的缺陷数量超过G-list限度时将半途结束,硬盘进入拒绝读写状态。

4. 专业的低格工具:一般进行A、B、D、E、F操作。通常配合伺服测试功能(找出缺陷磁道记入TS),介质测试功能(找出缺陷扇区记入P-list),使用的是厂家设定的低格程序(通常存放在BIOS或某一个特定参数模块中),自动调用相关参数进行低格。一般不对缺陷扇区进行替换操作。低格完成后会将许多性能参数设定为刚出厂的状态。

硬盘低格格式化是对硬盘最彻底的初始化方式,经过低格后的硬盘,原来保护的数据将全部丢失,所以一般来说低格硬盘是非常不可取的,只有非常必要的时候才能低格硬盘。而这个所谓的必要时候有两种,一是硬盘出厂前,硬盘厂会对硬盘进行一次低级格式化;另一个是当硬盘出现某种类型的坏道时,使用低级格式化能起到一定的缓解或者屏蔽作用。

对于第一种情况,这里不用多说了,因为硬盘出厂前的低格工作只有硬盘工程师们才会接触到,对于普通用户而言,根本无须考虑这方面的事情。至于第二种情况,是什么类型的坏道时才需要低格呢?在说明这个关键性问题前,先来看看硬盘坏道的类型。

总的来说,坏道可以分为物理坏道和逻辑坏道。其中逻辑坏道相对比较容易解决,它指硬盘在写入时受到意久干扰,造成有ECC错误。从过程上讲,它是指硬盘在写入数据的时候,会用ECC的逻辑重新组合数据,一般操作系统要写入512个字节,但实际上硬盘会多写几十个字节,而且所有的这些字节都要用ECC进行校验编码,如果原始字节算出的ECC校正码和读出字节算出的ECC不同,这样就会产生ECC错误,这就是所谓的物理坏道产生原因。

至于物理坏道,它对硬盘的损坏更具致命性,它也有软性和硬性物理坏道的区别,磁盘表面物理损坏就是硬性的,这是无法修复的。而由于外界影响而造成数据的写入错误时,系统也会认为是物理坏道,而这种物理坏道是可以使用一些硬盘工具(例如硬盘厂商提供的检测修复软件)来修复,此外,对于微小的硬盘表面损伤,一些硬盘工具(例如西部数据的Data Lifeguard Tools)就可以重新定向到一个好的保留扇区来修正错误。

对于这些坏道类型,硬性的物理坏道肯定是无法修复的,它是对硬盘表面的一种最直接的损坏,所以即使再低格或者使用硬盘工具也无法修复(除非是非常微小的损坏,部份工具可以将这部份坏道保留不用以此达到解决目的)。

对于硬盘上出现逻辑坏道或者软性物理坏道,用户可以试试使用低级格式化来达到屏蔽坏道的作用,但这里需要指出,屏蔽坏道并不等于消除坏道了,低格硬盘能把原来硬盘内所有分区都删除,但坏道却依然存在,屏蔽只是将坏道隐藏起来,不让用户在存储数据时使用这些坏道,这样能在一定程度上保证用户数据的可靠性,但坏道却会随着硬盘分区、格式化次数的增长而扩散蔓延。

所以笔者并不推荐用户对硬盘进行低格,如何硬盘在保修期内最好去保修或者找经销商换一块,那可以说是最佳解决方案,也是最彻底的解决方案了。如果硬盘过了保修期不让换,那可以试试低格硬盘,以防止将数据存储到坏道导致数据损失。

对于如何进行硬盘低格,一般来说是使用低格工具来操作,这个将在下面的章节中详细介绍,这里再说一些相关话题。即低格工具跟硬盘检测工具是有着本质的区别,低格工具就是对硬盘进行低格的作用,而硬盘检测工具一般来说是硬盘厂商推出的用来检测硬盘,及早发现硬盘错误,以提醒用户备份重要数据或者检修硬盘用的,它不是用于低格硬盘。

用Debug汇编语言进行低级格式化

低级格式化硬盘能完成销毁硬盘内的数据,所以在操作前一定要谨慎。硬盘低格有许多方法,例如直接在CMOS中对硬盘进行低格,或者使用汇编语言进行硬盘低格,而最常见的莫过于使用一些工具软件来对硬盘进行低格,常见低格工具有lformat、DM及硬盘厂商们推出的各种硬盘工具等。

汇编是比较低级的一种编程语言,它能非常方便地直接操作硬件,而且运行效率很高,如果软件系统中需要直接操作硬件时,经常使用的就是汇编语言。使用汇编也可以对硬盘进行低级格式化,它比DM等工具软件显得更为灵活,具体应用时就是使用debug程序,而具体操作就是在debug环境下,调用存放在BIOS中的低级格式化程序(CMOS中直接低格硬盘调用的也是此段低格程序)。实现方法通常有如下三种:

(1)、直接调用BIOS ROM中的低格程序

在很多计算机的BIOS ROM中存放着低格程序,存放地址从C8005H地址开始,具体操作如下:

A:>Debug

-G C800 :0005(//这时屏幕显示信息(不同版本的BIOS显示的信息可能不同),回车后提示:)

Current Interleave is 3 select new interleave or Return for current(//这是要求用户选择交叉因子,按回车表示取默认值3,也可输入新的交叉因子值,硬盘的交叉因子一般是3,所以直接回车即可。屏幕接着提示:)

Are you dynamically configuring the drive-answer Y/N t

Press“Y”to begin formatting the drive C: with interleave 03(//键入“Y”后开始对硬盘进行低格)

Formatting ……(//完成后询问是否处理坏磁道)

Do you want to format bad track-answer Y/N?

若没有则用“N”回答。屏幕显示:

Format Successful,system will new restart,Insert Dos diskette indrive A:

插入系统盘到A驱动器,即可进行分区,高级格式化等操作来安装系统了。

(2)、通过调用INT 13H中断的7号功能对硬盘进行低格

操作如下:

A:>DEBUG

-A 100

-XXXX:0100 MOV AX,0703;(//交叉因子为3)

-XXXX:0103 MOV CX,0001;(//0磁道0扇区起)

-XXXX:0106 MOV DX,0080;(//C盘0磁道)

-XXXX:0109 INT 13

-XXXX:010B INT 3

-XXXX:010D

-G 100

这样硬盘就被低格了。

(3)、调用INT 13H中断的5号功能

对硬盘调用INT 13H中断的5号功能只低格0面0道1扇区,而不必低格整个硬盘,从而使低格在很短的时间内完成。具体操作如下:

A:>DEBUG

-A 100

-XXXX:0100 MOV AX,0500;(//调用5号功能)

-XXXX:0103 MOV BX,0180;(//设置缓冲区地址)

-XXXX:0106 MOV CX,0001;(//0磁道1扇区起)

-XXXX:0109 MOV DX,0080;(//C盘0磁道)

-XXXX:010B INT 13

-XXXX:010D INT 3

-E 0180 0 0 0002;(//写入参数)

-G 100

用DM进行低级格式化

DM的全名是Hard Disk Management Program,它能对硬盘进行低级格式化、校验等管理工作,可以提高硬盘的使用效率。总的来说,DM具有如下几个功能:硬盘低级格式化、分区、高级格式化、硬盘参数配置及其它功能。

在实际应用时,dm工具跟普通DOS命令(如fdisk或format)一样,它的命令格式为:A:>DM [参数] 。其中的参数可取以下值:

<> /M DM软件以手工方式进入,如无该参数,DM以自动方式运行,依次执行INITIALIZE. PARTITIONG. PREPARAFION。

<> /C DM软件以彩色方式执行,即运行于彩色显示器上。

<> /P DM软件以PC/XT方式管理硬盘。

<> /A DM软件以PC/AT方式管理硬盘。

<> /2 DOS 2.XX版本方式。

<> /3 DOS 3.XX版本方式。

<> /4 DOS 4.XX版本方式(仅DM 5.01版有此参数)。

<> /V DM运行于可改变簇长度、根目录项方式。

在实际使用中常用以下两种方式启动:

1、A:>DM (自动方式。初始化硬盘时很多参数都用默认值几乎不要人工干预)。

2、A:>DM (手动方式。作格式化时一些参数要人工指定)。

启动dm工具后,用户就可以根据自己的需要选择相应的操作,由于它也是以DOS用户界面的形式存,所以使用起来也十分简捷、明了。

其它低级格式化方法

除了上面介绍的两种低格工具外,还有许多其它低级格式化方法。

1、CMOS中直接操作

如果主板支持,用户可以直接在CMOS对硬盘进行低级格式化,这种方法非常简单、方便,因此如果可能的话,笔者推荐使用这种方法进行硬盘低格。具体操作方法:在开机时根据系统提示进入CMOS Setup(如果是Award等BIOS,会提示按DEL进入CMOSSetup,如果是Intel主板,一般是按F2进入CMOS Setup),接着在CMOS菜菜单内选择low formatted HardDisk Drive选择,然后根据程序提示进行待低格硬盘,同时回答一些程序提问即可进行硬盘低级格式化。

2、lformat.com程序低格硬盘

除了dm工具外,还有一款比较常见的低格程序是lformat.exe,它是由迈拓公司推出的低级格式化硬盘工具。在DOS状态下运行lformat.exe后,程序即启动如图3-3-43所示的警告界面。在该画面中说明的大概意思是,如果用户使用这个工具时,硬盘内所有数据将丢失,因此推荐在运行它之前备份必要的数据,同时推荐移走所有其它硬盘。如果用户忘记备份数据,而希望退出该程序,则可以按除Y之外的任意键即可,如果用户确认对硬盘进行低棍,请按“Y”键。

如果选择了“Y”后,程序将要求用户选择硬盘或者就对当前硬盘进行低格,接着,问答几个提问,即可开始硬盘低级格式化过程。

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