Исследование возможностей операционной системы Windows

Низкоуровневое форматирование винчестера

Низкоуровневое форматирование —  это процесс нанесения информации о позиции треков и секторов, а  также запись служебной информации для сервосистемы. Этот процесс иногда называется "настоящим" форматированием, потому что он создает физический формат, который определяет дальнейшее расположение данных. Когда в первый раз запускается процесс низкоуровневого форматирования винчестера, пластины жесткого диска пусты, т.е. не содержат абсолютно никакой информации о секторах, треках и т.п. Это последний момент, когда у жесткого диска абсолютно пустые пластины. Информация, записанная во время этого процесса, больше никогда не будет переписана.

Старые жесткие диски имели  одинаковое количество секторов на трек и не имели встроенных контроллеров, так что низкоуровневым форматированием занимался внешний контроллер жесткого диска, и единственной нужной ему информацией было количество треков и количество секторов на трек. Используя эту информацию, внешний контроллер мог отформатировать жесткий диск. Современные жесткие диски имеют сложную внутреннюю структуру, включая изменение количества секторов на трек при движении от внешних треков к внутренним, а также встроенную сервоинформацию для контроля за приводом головок. Также современные накопители используют технологию "невидимых" плохих секторов, т.е. могут незаметно для пользователя и системы автоматически пропускать плохие сектора. Вследствие такой комплексной структуры данных, все современные жесткие диски проходят низкоуровневое форматирование только один раз — на заводе-изготовителе. Нет никакого способа в домашних условиях произвести настоящее низкоуровневое форматирование любого современного жесткого диска, будь это IDE/ATA, IDE/SATA или SCSI винчестер. Причем это невозможно сделать даже в условиях хорошего сервисного центра (в сервисном центре можно произвести как бы "среднеуровневое" форматирование, которое может заменить информацию о пропускаемых сбойных секторах, но перезаписать физическое распределение секторов и служебную сервоинформацию не получится).

Старые жесткие диски нуждались  в неоднократном низкоуровневом форматировании на протяжении всей своей  жизни, в связи с эффектами  температурного расширения, связанного с применением шаговых моторов в приводе головок, у которых перемещение головок было разбито на сетку с фиксированным шагом. С течением времени у таких накопителей смещалось физическое расположение секторов и треков, что не позволяло правильно считать информацию, применяя шаговый двигатель в приводе магнитных головок. Т.е. головка выходила на нужную, по мнению контроллера, позицию, в то время как позиция заданного трека сместилась, что приводило в появлению сбойных секторов. Эта проблема решалась переформатированием накопителя на низком уровне, перезаписывая треки и сектора по новой сетке шагов привода головок. В современных накопителях, использующих в приводе головок звуковую катушку, проблема температурного расширения ушла на второй план, вынуждая производить лишь температурную рекалибровку рабочих параметров привода головок.

Если вы все-таки захотите поэкспериментировать и запустить  низкоуровневое форматирование на современном  жестком диске, то единственное что  вы можете получить, кроме потерянного  времени, это потерю данных. Часть современных накопителей на команду низкоуровневого форматирования вообще никак не реагируют, а часть из них просто заполняет сектора какой-либо информацией, не трогая при этом служебную и сервоинформацию. Современный жесткий диск может быть восстановлен до значения "почти как новый" при помощи любой утилиты, записывающей нули или какую-либо другую информацию по всему объему накопителя, или, проще говоря, утилиту, "обнуляющую" жесткий диск.

Высокоуровневое форматирование винчестера

После завершения процесса низкоуровневого форматирования винчестера, мы получаем диск с треками и секторами, но содержимое секторов будет заполнено случайной информацией. Высокоуровневое форматирование — это процесс записи структуры файловой системы на диск, которая позволяет использовать диск в операционной системе для хранения программ и данных. В случае использования операционной системы DOS, для примера, команда format выполняет эту работу, записывая в качестве такой структуры главную загрузочную запись и таблицу размещения файлов. Высокоуровневое форматирование выполняется после процесса разбивки диска на партиции (разделы), даже если будет использоваться только один раздел во весь объем накопителя. В современных операционных системах процесс разбиения винчестера на разделы и форматирования может выполнятся как в процессе установки операционной системы, так и на уже установленной системе, используя графический интуитивно понятный интерфейс. Например, в случае Windows XP, это можно сделать следующим образом: Щелкнуть правой кнопкой на значке Мой компьютер и выбрать управление, затем, раскрыв вкладку Запоминающие устройства выбрать пункт Управление дисками, после чего можно разбивать, форматировать, переразбивать разделы жесткого диска. Однако следует помнить, что изменения, внесенные как в разбивку диска, так и в форматирование, ведут к потере данных, находящихся на изменяемом диске.

Различие между высокоуровневым  и низкоуровневым форматированием  очень огромно. Нет необходимости  производить низкоуровневое форматирование для стирания информации с жесткого диска т.к. высокоуровневое форматирование подходит для большинства случаев. Оно перезаписывает служебную информацию файловой системы, делая винчестер чистым, однако, сами файлы при этом процессе не стираются, стирается только информация о местонахождении файла. Т.е. после высокоуровневого форматирования винчестера содержавшего файлы, мы будем иметь чистый диск, свободный от каких-либо файлов, но, используя различные способы восстановления данных, можно добраться до старых файлов, которые были на диске до его форматирования. Единственным условием успеха в восстановлении данных является то, что файлы на диске перед форматированием не должны были быть фрагментированы. Для полного стирания данных с винчестера, можно порекомендовать использовать утилиты, зануляющие диск (прописывающие например, нули, по всей поверхности накопителя), после чего придется заново разбивать винчестер на диски и форматировать его высокоуровневыми средствами, но при этом у вас будет полная гарантия в том, что никакие данные не уцелели.

Все операционные системы  используют различные программы для высокоуровневого форматирования, т.к. они используют различные типы файловых систем. Тем не менее, низкоуровневое форматирование, как процесс разметки треков и секторов на диске, одинаков. Различается только сама технология записи треков и секторов на диск. Это делают специальные устройства, называемые серво-врайтеры.

 

Очистка диска

Часто причиной появления  программных ошибок становится отсутствие достаточного объема свободного места  на жестком диске. В таком случае необходимо очистить диск от временных файлов и другой ненужной информации.

Существует несколько  способов сделать это: очистить временные  файлы Windows; очистить кэш временных  файлов Интернета и уменьшить  его размер (при использовании  браузера Internet Explorer); отключить наблюдение за некоторыми дисками и уменьшить отводимый для этого объем винчестера; отключить спящий режим; деинсталлировать ненужные программы.

 

 

Временные файлы Windows создаются  в процессе работы операционной системы  и выполнения прикладных программ. Наименьший контроль над ними имеют операционные системы Windows. Количество создаваемых ими временных файлов просто поражает, а еще больше удивляет отсутствие нормального механизма автоматического удаления таких файлов.

Если вы до сих пор  работаете с операционной системой Windows 95/98, то для очистки жесткого диска от ненужных файлов воспользуйтесь специальной встроенной утилитой (Пуск - Программа - Стандартные - Служебные - Очистка диска.

Вручную можно освободить больше места, если удалить еще некоторые  дополнительные файлы. Так, кроме очистки каталога Temp, который находится в системной папке Windows, можно без последствий удалить все файлы с расширениями BMP, TXT, TMP, ВАК, OLD, - и LOG.Временные файлы Интернета

Если вы работаете  с Интернетом, значит, ваш компьютер наполнен его временными файлами.

Временные файлы Интернета  являются своего рода кэшем, который  позволяет ускорить загрузку страниц, считывая нужную некритичную информацию с локального диска (например, изображения).

Чтобы очистить каталог  с временными файлами Интернета, следует вызвать окно свойств Internet Explorer, выполнив команду Сервис - Свойства обозревателя в окне браузера. На вкладке Общие в области Временные файлы Интернета нажмите кнопку Удалить файлы. Таким образом вы освободите достаточно большой объем диска.

Здесь же можно настроить  объем диска, отводимый под кэш. Для этого нажмите кнопку Параметры. В открывшемся окне с помощью  ползунка или вводом с клавиатуры укажите требуемый объем кэша.

По умолчанию под  кэш зарезервировано более 200 Мбайт. Это неоправданно много для домашнего компьютера, который подключается к Интернету достаточно редко.

 

Дефрагментация диска

Дефрагментация —  процесс обновления и оптимизации  логической структуры раздела диска  с целью обеспечить хранение файлов в непрерывной последовательности кластеров. После дефрагментации ускоряется чтение и запись файлов, а следовательно и работа программ. Другое определение дефрагментации: перераспределение файлов на диске, при котором они располагаются в непрерывных областях.

 

 

Длинные файлы занимают несколько кластеров. Если запись производится на незаполненный диск, то кластеры, принадлежащие одному файлу, записываются подряд. Если диск переполнен, на нем может не быть цельной области, достаточной для размещения файла. Тем не менее, файл все-таки запишется, если на диске много мелких областей, суммарный размер которых достаточен для записи. В этом случае файл записывается в виде нескольких фрагментов.

Процесс разбиения файла  на небольшие фрагменты при записи на диск называется фрагментацией. Если на диске много фрагментированных файлов, скорость чтения носителя уменьшается, поскольку поиск кластеров, в которых хранятся файлы, на жестких дисках требует времени. На флеш памяти, например, время поиска не зависит от расположения секторов, и практически равно нулю, поэтому для них дефрагментация не требуется.

Дефрагментация чаще всего используется для таких  файловых систем, как File Allocation Table для MS-DOS и Microsoft Windows, так как в программах для работы с ними обычно не предусмотрено никаких средств для предотвращения фрагментации, и она появляется даже на почти пустом диске и небольшой нагрузке.

 

Панель управления

 

Система

 

 

Компонент «Система» в панели управления используется для просмотра сводной информации о компьютере. Здесь приведены основные сведения об оборудовании, например имя компьютера. Для изменения системных параметров используются ссылки в левой области окна «Система».

Компонент «Система» предоставляет сводку основных сведений о компьютере, включая следующие:

Windows выпуск. Содержит сведения об установленной на компьютере версии Windows.

Система. Указывается общая оценка индекса производительности Windows для этого компьютера. Указаны тип, частота и количество процессоров, если на компьютере установлено несколько процессоров. Например, если установлено два процессора, то в строке будет указано «(2 процессора)». Также отображается объем установленной оперативной памяти (ОЗУ) и, в некоторых случаях, сколько памяти использует Windows. Дополнительные сведения об общей оценке компьютера и о том, что она обозначает, см. в разделе Что такое индекс производительности Windows?

Имя компьютера, имя домена и параметры рабочей  группы. Указаны имя компьютера и сведения о рабочей группе или домене. Эти сведения можно изменить и добавить учетные записи пользователей, нажав кнопку Изменить параметры.

Активация Windows. Активация подтверждает подлинность установленной копии Windows, что способствует предотвращению пиратского использования программного обеспечения. Дополнительные сведения см. в разделе Активация Windows: вопросы и ответы.

 

Диспетчер устройств

С помощью диспетчера устройств можно устанавливать  и обновлять драйвера аппаратных устройств, изменять параметры этих устройств и устранять неполадки  в их работе. С помощью диспетчера устройств можно выполнять следующие задачи:

Определять, правильно  ли работает установленное на компьютере оборудование.

Изменять параметры  конфигурации оборудования.

Указывать драйвера устройств, загруженные для каждого из устройств, а также получать сведения о каждом из драйверов устройств.

 

 

Менять расширенные  параметры и свойства устройств. Устанавливать обновленные драйвера устройств.

Включать, отключать и  удалять устройства.

Выполнять откат к  предыдущей версии драйвера.

Просматривать устройства на основе их типа, их подключения компьютеру или используемых ими ресурсов.

Отображать или скрывать скрытые устройства, которые не обязательно  должны отображаться, но могут требоваться  для расширенного устранения неполадок.

Как правило, с помощью  диспетчера устройств можно проверять состояние оборудования и обновлять драйвера устройств на компьютере. Опытные пользователи, досконально понимающие структуру оборудования компьютера, могут также использовать диагностические возможности диспетчера устройств для устранения конфликтов устройств и изменения параметров ресурсов.

Обычно для изменения  параметров ресурсов не требуется использовать диспетчер устройств, поскольку  ресурсы выделяются системой автоматически  при установке оборудования.

С помощью диспетчера устройств можно управлять устройствами только на локальном компьютере. На удаленном компьютере диспетчер устройств действует только в режиме «только чтение», который позволяет просматривать, но не изменять конфигурацию оборудования на этом компьютере.

Драйвер устройства представляет собой программное обеспечение, с помощью которого Windows может  взаимодействовать с отдельным  устройством. Драйвер устройства устанавливается  для обеспечения работы Windows с  новым оборудованием.

 

Защита системы

Защита системы - это компонент, который регулярно создает и сохраняет информацию о системных файлах и параметрах компьютера. Защита системы также сохраняет предыдущие версии измененных файлов. Эти файлы сохраняются в точках восстановления, которые создаются непосредственно перед значимыми системными событиями, такими как установка программы или драйвера устройства. Они также создаются автоматически раз в неделю, если за предыдущую неделю не было создано других точек восстановления, однако можно создавать точки восстановления вручную в любое время. Защита системы автоматически включена для диска, на котором установлена ОС Windows. Защиту системы можно включить только для дисков, отформатированных с использованием файловой системы NTFS.