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Formattazione - Formattare un disco rigido

Febbraio 2015

Prima di capire che cos'è la formattazione, è essenziale conoscere il funzionamento di un disco rigido. Molte persone non distinguono la formattazione a basso livello (detta anche formattazione hardware) da quello ad alto livello (formattazione software).

I dischi rigidi, per quanto piccoli possano essere, contengono milioni di bit, e necessitano quindi di un'organizzazione dei dati per poter localizzare le informazioni; questo è lo scopo della formattazione. La superficie di ogni cilindro, originariamente uniforme, al momento della formattazione viene divisa (con divisione si intende ovviamente la magnetizzazione delle particelle della superficie...) in piccole porzioni che potranno essere facilmente identificate.

La formattazione a basso livello


Lo scopo della formattazione a basso livello è di dividere la superficie dei dischi in elementi di base :
  • tracce
  • settori
  • cilindri


Ricordiamo che il disco rigido è costituito da più placche circolari che girano intorno ad un'asse coperte da una parte all'altra da un ossido magnetico che, essendo polarizzato, può immagazzinare dei dati.
cilindri di un disco rigido


Le tracce sono delle zone concentriche scritte da una parte all'altra di una placca.
tracce di disco rigido


Infine, queste tracce sono suddivise in quartieri detti settori.
settori di disco


Le tracce si contano a migliaia e ciascuna prevede da 60 a 120 settori circa.

Viene detto cilindro l'insieme dei dati posti su una stessa traccia di placche diverse (cioè verticalmente le une sulle altre) dato che questa forma nello spazio un "cilindro" di dati.
cilindro


La formattazione fisica consiste quindi nell'organizzare la superficie di ogni placca in entità dette tracce e settori, polarizzando delle zone di dischi mediante delle testine di scrittura. Le tracce sono numerate partendo da 0, poi le teste polarizzano concentricamente la superficie delle placche. Quando si passa alla traccia successiva, la testa lascia un "buco" (detto gap in inglese) e così via di seguito. Ogni traccia è essa stessa organizzata in settori (numerati cominciando da 1) separate fra loro dai gap. Ciascuno di questi settori comincia con un zona riservata alle informazioni di sistema detta prefisso e termina con una zona detta suffisso
La formattazione a basso livello ha quindi come scopo di preparare la superficie del disco per accogliere dei dati (non dipende quindi dal sistema operativo e permette di "evidenziare i settori difettosi grazie a dei test effettuati dal fabbricante.

Quando si acquista un disco rigido, esso ha già subito una formattazione a basso livello, NON E QUINDI NECESSARIO EFFETTUARE UNA FORMATTAZIONE A BASSO LIVELLO!

Somma di controllo


Effettivamente, durante la formattazione si effettuano dei test di controllo (algoritmi che permettono di testare la validità dei settori mediante delle somme di controllo) e ogni volta che un settore è considerato difettoso, la somma di controllo (non valida) è inserita nel prefisso, e non potrà più essere usata in seguito; si dice allora che è "evidenziato difettoso".

Quando il disco legge dei dati, invia un valore dipendente dal contenuto del pacchetto inviato, inizialmente memorizzato insieme a questi. Il sistema calcola questo valore in funzione dei dati ricevuti, poi lo compara con quello memorizzato insieme ai dati. Se questi due valori sono diversi, i dati non sono validi e vi è probabilmente un problema di superficie del disco.
Il controllo di ridondanza ciclica (CRC, in inglese cyclic redundancy check), è basato sullo stesso principio del controllo di integrità di un file.
Le utility d'analisi come scandisk o chkdsk lavorano in un altro modo :
essi inseriscono dei dati nei settori indicati a priori come validi, poi li rileggono e li paragonano. Se sono simili, l'utility passa al settore successivo, altrimenti evidenziano il settore difettoso.

Formattazione a alto livello


La formattazione software si effettua dopo la formattazione a basso livello, creando un sistema di file sul disco, che consente ad un sistema operativo (DOS, Windows 95, Linux, OS/2, Windows NT, ...) di utilizzare lo spazio sul disco per memorizzare e usare dei file.

I sistemi operativi utilizzano dei sistemi di file diversi, così il tipo di formattazione software dipende dal sistema operativo installato. Se si formatta il disco con un solo sistema di file, questo limita ovviamente il numero e il tipo di sistemi operativi installabili (in effetti potete installare solo dei sistemi operativi che utilizzano lo stesso sistema di file).

Fortunatamente, vi è una soluzione a questo problema che consiste nel creare delle partizioni. Ciascuna partizione può effettivamente avere il proprio sistema di file, di conseguenza potete installare dei sistemi operativi diversi.
Per poter consultare questo documento offline, ne potete scaricare gratuitamente una versione in formato PDF:
Formattazione-formattare-un-disco-rigido.pdf

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