¿El formateo realmente elimina todo en un disco duro físico?

Me gustaría entender qué elimina realmente el formato.

Al iniciar una computadora, aparece algo parecido a DOS. ¿Esto no puede almacenarse en un disco duro? ¿Dónde se almacena entonces?

Leí que hay un sector de arranque en el disco duro, ¿quedan restos en el disco duro después de formatearlo? ¿Realmente termina con 0 bytes restantes en una unidad?

Esas son realmente tres preguntas diferentes, con un largo y difícil camino hacia la comprensión total.

Permítanme intentar comprimir eso en ideas más pequeñas y simples ...

Piense en un disco duro como un libro de referencia con un índice en la parte posterior para buscar rápidamente secciones relevantes. Luego elimine el índice. El libro todavía es legible, pero solo de una manera más lineal. Es más difícil encontrar el capítulo correcto, pero no imposible.

Si formatea rápidamente una unidad, todo lo que realmente está haciendo es eliminar el 'índice': todos los datos reales todavía están allí. En este punto, si algo intentara escribir en el disco, no "sabría" que los datos antiguos estaban allí y, por lo tanto, crearía un nuevo "índice" y escribiría sobre los datos antiguos.

Un formato completo sobrescribiría los datos reales, aunque aún puede recuperarse con técnicas avanzadas.

Cuando arranca una computadora con un disco duro borrado o totalmente en blanco, lo que ve es un pequeño sistema operativo (en realidad un programa independiente, pero actúa como un pequeño sistema operativo, a todos los efectos) que se mantiene en el hardware real de la computadora , no en el disco duro en sí, que solo le dice a la máquina dónde buscar las instrucciones a continuación.

El sector de arranque es un pequeño sector del disco duro que contiene una instrucción que le dice a la computadora dónde buscar a continuación un sistema completamente arrancable.

Hay 3 preguntas aquí.

Me gustaría entender qué elimina realmente el formato.

En cuanto al formato: hay algunos métodos para formatear. Uno se llama formato rápido. Todo lo que hace es marcar la partición formateada como vacía sin eliminar realmente los datos. El formato normal marcará la partición como vacía y, además, escribirá 0 en toda la partición. Esto permitirá que un programa sin formato recupere datos, pero llevará más tiempo. Luego también hay programas que pueden limpiar de forma segura un disco escribiendo muchos datos aleatorios en el disco en más de un ciclo, lo que dificulta mucho que un programa sin formato recupere datos.

Tenga en cuenta que una vez que se ha formateado un disco y se muestra vacío (incluso con el método de formateo rápido) una vez que comienza a escribir datos en él, sobrescribirá los datos en la ubicación donde se almacenaron previamente. Esto dificultará que un programa de recuperación recupere esos datos específicos.

Al iniciar una computadora, aparece algo parecido a DOS. ¿Esto no puede almacenarse en un disco duro? ¿Dónde se almacena entonces?

Luego, la pantalla de texto que ve cuando inicia una computadora se llama BIOS. El BIOS (Sistema básico de entrada y salida) es el sistema operativo que se comunica con su hardware y permite que Windows o cualquier otro sistema operativo interactúe con su hardware. Dado que a veces necesita determinar cuándo se está muriendo el hardware, el BIOS tiene una interfaz de texto y un programa de CONFIGURACIÓN para interactuar con él. Esta interfaz de texto es lo que ve cuando inicia una computadora. Tenga en cuenta que la mayoría de los BIOS tienen una función para mostrar una imagen en lugar de no confundir al usuario.

Leí que hay un sector de arranque en el disco duro, ¿quedan restos en el disco duro después de formatearlo? ¿Realmente termina con 0 bytes restantes en una unidad?

El sector de arranque de un disco duro es una ubicación específica en el disco duro que solo cambia cuando se modifican las particiones. El sector de arranque determina desde qué partición arrancar si intenta arrancar desde este disco duro en particular. El formateo NO afecta al sector de arranque. Al alterar solo el sector de arranque, el disco duro funcionará correctamente, excepto que no puede arrancar desde él.

Me gustaría entender qué elimina realmente el formato.

Cuando una computadora "formatea" un disco o una partición, eso significa crear un volumen de sistema de archivos. Un "volumen" es básicamente un lugar donde se almacenan los archivos; para disquetes antiguos, todo el disco era básicamente el volumen. Para los discos duros, un volumen se almacenaba en una partición, y un disco podía tener múltiples particiones (lo que significa que tendría múltiples volúmenes).

Básicamente, el formateo termina creando una tabla en blanco. Cuando digo "tabla", puedes pensar en un gráfico con filas y columnas. Cada fila se refiere a un nombre de archivo. Cada columna identifica un fragmento de archivo. Por ejemplo, "el primer fragmento de este archivo está en el sector 1000". "El segundo fragmento de este archivo está en el sector 2000". El proceso de formateo crea una tabla en blanco, y luego esa tabla se completa a medida que se crean los archivos. Con DOS, el tipo de sistema de archivos se nombraba después de esta tabla, que se llamaba "Tabla de asignación de archivos".

Si no le preocupan los datos antiguos y quién podría acceder a los datos antiguos (lo que podría ser una preocupación si esos datos son confidenciales / confidenciales), entonces su mejor opción es hacer un "formato rápido", que solo crea los detalles mínimos para el volumen del sistema de archivos que realiza un seguimiento de los archivos. Si puede elegir entre un formato "mínimo" / "rápido" y un formato "completo" / "extendido", es probable que el último formato haga algo a cada sector del disco que forma parte del volumen del sistema de archivos. Eso puede significar borrar cada sector, o simplemente tratar de hacer alguna otra verificación para asegurarse de que el sector sea físicamente utilizable.

Al iniciar una computadora, aparece algo parecido a DOS.

Al igual que la respuesta de LPChip , supongo que te refieres al proceso de "inicio del sistema". En máquinas más antiguas, esto se denominaba comúnmente Sistema básico de entrada / salida, abreviado como BIOS. Existen ciertos estándares sobre cómo funciona un BIOS, de modo que el software de la computadora (como el sistema operativo) podría interactuar con partes de la computadora. Muchos sistemas más nuevos usan un estándar más nuevo, llamado (U) EFI (interfaz de firmware extensible (unificada)). No he encontrado ningún término que la industria haya utilizado ampliamente para describir tanto el BIOS como los estándares (U) EFI, así que inventé el término "inicio del sistema".

La razón principal por la que creo que podría estar llamando a esto como "parecido a DOS" es el uso del modo de texto. (¡Buen viejo CP437 !) Sin embargo, por lo que he leído, tuve la impresión de que (U) EFI se puede controlar con una línea de comando (tal vez con solo algunas implementaciones).

¿Esto no puede almacenarse en un disco duro? ¿Dónde se almacena entonces?

Esto generalmente se almacena por completo en algunos chips. En sistemas más antiguos, estos eran ROM (memoria de solo lectura). Sin embargo, cuando la nueva tecnología (como los discos duros más grandes) se volvió incompatible con los chips, la gente tuvo que reemplazar físicamente los chips para admitir la tecnología más nueva. A fines de la década de 1990, las personas comenzaron a usar memoria grabable, que a menudo llamaban "memoria flash". Dicha memoria no está destinada a ser escrita con mucha frecuencia.

Cuando cambia las opciones de configuración en el softare de inicio de ese sistema, los detalles de su configuración se almacenan en otra memoria, comúnmente llamada CMOS. Eso es un poco de memoria (diferente de su RAM), almacenada en la placa base.

Leí que hay un sector de arranque en el disco duro, ¿quedan restos en el disco duro después de formatearlo?

Los sistemas que usan el estándar BIOS verificarían los discos duros para ver si los bytes 511 y 512 contenían estos bits: 0101 0101 1010 1010

De ser así, el disco se consideraba "arrancable" y el BIOS le indicaría a la CPU que comience a seguir las instrucciones ubicadas en el primer byte del disco. Los primeros 512 bytes del disco se denominaron "Registro de arranque maestro" ("MBR"). El código almacenado en el MBR tenía que ser bastante pequeño, porque el 511o byte tenía que ser 01010101 si la computadora iba a arrancar. En realidad, lo que haría la mayor parte de este código de arranque es verificar los bytes 447 a 510 utilizando un estándar llamado "tabla de particiones". Los bytes en esa tabla especificarían dónde había una partición (o más de una partición). Comúnmente, la primera partición comenzaría en el segundo Cilindro del disco duro. (Con los discos duros antiguos, el término "cilindro" se refería a una característica física del disco duro.

(U) EFI es un poco más complicado, entendiendo la estructura GPT más complicada.

En cualquier caso, el formateo no tiene nada que ver con esto. El formato está relacionado con los datos dentro de la partición (a menudo comenzando en el segundo cilindro, que a menudo se llamaba Cilindro número 1, porque el primer Cilindro a menudo se llamaba Cilindro número cero). Por lo tanto, el formateo no debería afectar el código de arranque inicial que utiliza el MBR en el disco. Sin embargo, el formateo puede afectar el código que la computadora intenta usar después de usar los datos del MBR.

¿Realmente termina con 0 bytes restantes en una unidad?

¿Quieres decir 0 bytes usados? Absolutamente no. Hay absolutamente bytes usados ​​en la unidad. La partición almacena el volumen del sistema de archivos, que contiene la tabla que se utilizará para realizar un seguimiento de los nombres de archivos y dónde se almacenan los fragmentos del archivo. Comúnmente hay otros detalles, como una "etiqueta" (que es un nombre que puede asignar al volumen del sistema de archivos). Esto debería ser una cantidad relativamente pequeña de los datos totales del disco, pero esta es una parte del disco que se agota.

Cuando le pregunta a su sistema operativo cuántos bytes están disponibles, los sistemas operativos generalmente informan cuántos bytes se pueden usar para almacenar archivos. Esos son los datos que interesan a la mayoría de las personas. El sistema operativo no informa los bytes que se utilizan para almacenar la tabla de archivos, ni los bytes fuera de la partición (como el MBR).

Sin embargo, dado que la tabla está vacía, todos los bytes que pueden almacenar fragmentos de archivo están disponibles, y ninguno de ellos está agotado. El contenido de los archivos antiguos podría estar en el disco, si el disco se formateó rápidamente. (Un programa como TestDisk puede ayudarlo a encontrar dichos contenidos). Sin embargo, cuando le pide al sistema operativo que almacene contenido nuevo en archivos nuevos, el sistema operativo usará esas áreas del disco (porque la tabla no dice que esas áreas del disco están almacenando fragmentos de archivos que nos interesan Por lo tanto, los datos antiguos pueden sobrescribirse con datos nuevos (lo que hará que TestDisk pueda recuperar esos datos antiguos cuando ocurra). Tenga en cuenta que incluso si se guarda el contenido de los archivos, es posible que se hayan sobrescrito detalles como los nombres de esos archivos cuando se formateó el disco. (Digo "podría" porque hay diferentes formas de almacenar archivos. Algunas de esas formas de rastrear datos pueden involucrar una tabla que tiene un tamaño consistente, usando espacio para hacer un seguimiento de las secciones en el disco, incluso cuando esas secciones no están almacenando archivos todavía. Otros métodos pueden variar el tamaño de la tabla en función de los datos almacenados en el disco, por lo que un disco vacío puede tener una tabla pequeña. Entonces, tal vez algunos de esos nombres de archivo todavía estén almacenados físicamente en el disco, pero el sistema operativo no realiza un seguimiento de esos datos antiguos, por lo que es probable que esos datos también se eliminen cuando el sistema operativo encuentre un beneficio al hacerlo).

¿El formateo realmente elimina todo en un disco duro físico? Me gustaría entender qué elimina realmente el formato.

Según los experimentos reales (en lugar de adivinar o hacer referencia a otra fuente), los datos antiguos que se sobrescriben dependerán de cómo realice este "formato" .

Cuando una partición es creada y formateada por Linux (usando GParted) (para NTFS o Ext4) o formateada "rápidamente" por Windows 7, solo un número mínimo de sectores se sobrescribe lo suficiente como para inicializar el sistema de archivos. Los sectores que no están asignados (y que los archivos de usuario pueden usar libremente) no se tocan y retienen datos antiguos.

Cuando Windows 7 crea y formatea una partición (sin usar la opción rápida), todos los sectores de la partición se sobrescriben. Los datos antiguos en sectores que no están asignados (y que los archivos de usuario pueden usar libremente) se sobrescriben con ceros. No habrá "formateo" posible para recuperar datos y archivos antiguos.

Al iniciar una computadora, aparece algo parecido a DOS. ¿Esto no puede almacenarse en un disco duro? ¿Dónde se almacena entonces?

Probablemente se esté refiriendo al programa BIOS o UEFI, que se almacenaría (típicamente) en un chip de memoria flash (en la placa base).
Puede verificar fácilmente que este programa independiente (que no es un sistema operativo) sea local para la PC y no en ningún HDD o SSD reiniciando la placa base sin unidades conectadas. (Por supuesto, desconecte las unidades mientras la PC no está encendida).

Leí que hay un sector de arranque en el disco duro, ¿quedan restos en el disco duro después de formatearlo?

Hay un programa de arranque que existe en el primer sector de la unidad (por ejemplo, el MBR, Master Boot Record), y otro programa de arranque al comienzo de cada partición de arranque.
El MBR es un programa de arranque simple que carga el programa de arranque de la partición que está marcado como "activo".
El sistema de archivos instalará el programa de arranque de la partición activa. Podría ser otro cargador intermedio para un programa de arranque capaz de cargar realmente un sistema operativo (por ejemplo, GRUB).

¿Realmente termina con 0 bytes restantes en una unidad?

No es obvio lo que estás preguntando.

Tenga en cuenta que habrá sectores que no están asignados a ninguna partición que nunca serán escritos por ningún tipo de formato. Podría haber hasta 1024 (creación de partición por Linux) o 2047 (creación de partición por Win7) sectores no utilizados entre el MBR y la primera partición. También podría haber sectores no utilizados entre particiones. El número real de sectores podría variar, dependiendo de dónde termina la partición anterior y dónde comienza la partición "adyacente", que dependerá del tipo de alineación de la partición (por ejemplo, en un "cilindro" o por megabyte).

Los discos duros más antiguos tenían un mecanismo para mover la cabeza en pasos discretos; La información sobre dónde comienza cada sector se almacenó en el mismo "flujo de datos" que el contenido de los sectores reales. Para escribir el sector # 5 de una pista, la unidad comenzará en modo "lectura" hasta que vea un marcador "Este es el inicio del sector # 5", cambie al modo de escritura, escriba un pequeño espacio en blanco seguido de un inicio secundario marcador, comience a arrojar todos los bytes en el sector, y luego vuelva al modo de lectura cuando haya terminado.

Si no se sabe que una pista tiene un conjunto de marcadores de sector colocados adecuadamente (como sería el caso con un disco sin formato totalmente en blanco), necesitaría formatearse antes de su uso. Para hacer eso, la unidad activaría el modo de escritura, escribiría un espacio, y luego escribiría repetidamente un encabezado de sector, un ligero espacio, un encabezado de inicio secundario y el valor de datos arbitrarios de un sector, y otro espacio. Después de hacer eso, la unidad pasaría al modo de lectura y se aseguraría de que todos los sectores fueran legibles (si los espacios entre sectores eran demasiado largos, el último sector podría sobrescribir el primero; si los espacios son demasiado cortos, las variaciones en la velocidad de la unidad podrían causar una operación de escritura de sector posterior para extender al siguiente sector).

Hacer un formato de "bajo nivel" en una unidad de ese tipo borraría bastante cualquier información que contenga, pero llevaría más tiempo que un comando de formato típico de "alto nivel" que simplemente garantiza que cada sector sea legible sin molestarse en reescribir encabezados de sector. sectores que son.

Las unidades modernas requieren marcadores de formato que se colocan en los platos utilizando equipos especializados que están calibrados con mayor precisión que cualquier otra cosa en la unidad. Hacer un formato de bajo nivel en tales unidades sería imposible sin equipo adicional. Sobrescribir los datos en todos los sectores probablemente haría que la mayoría de ellos sean irrecuperables, pero algunas unidades tienen una lógica especial para detectar cuándo las áreas del disco parecen estar defectuosas y reubicar la información que normalmente se almacenaría en esas áreas, en otros lugares. Si un sector que contiene datos confidenciales se reubica porque la unidad cree que podría estar en una parte escamosa del disco, los intentos posteriores de borrar ese sector podrían destruir la copia posterior sin tocar el original.

No, en primer lugar, el formateo es un proceso que se realiza en una partición y no en la unidad como un todo, por lo que no afecta la tabla de particiones, otras particiones o el MBR en la unidad. Lo que está viendo suena como el gestor de arranque, este es un pequeño programa ejecutado directamente por el BIOS que luego tiene la tarea de seleccionar y ejecutar el núcleo del sistema operativo, en este caso la partición formateada significa que el gestor de arranque no puede encontrar El núcleo a ejecutar.

Dicho esto, incluso si el proceso se aplica a toda la unidad, es un error pensar que el formateo realmente elimina el contenido del archivo de la unidad, ya que en realidad no hace tal cosa. Lo que sucede cuando se formatea la unidad es que los metadatos como la tabla de asignación de archivos, los superbloques, etc. se borran y se escribe una estructura vacía en su lugar.

El contenido real de los archivos no se ve afectado por el proceso de formateo. Una analogía sería borrar la tabla de contenido de un libro, los capítulos seguirían allí aunque no haya una tabla de contenido para enumerarlos.

Existe un software que puede ignorar los metadatos y buscar directamente la huella real de los archivos en la unidad y es bastante trivial en la mayoría de los casos recuperar archivos a menos que parte del espacio ocupado por el archivo haya sido reutilizado y sobrescrito por nuevos datos.

Si realmente quisiera destruir los datos en el disco, existen métodos, sin embargo, lo que sería apropiado depende de factores como el tipo de unidad (los SSD tienen formas más fáciles de borrar de forma segura que los HDD, por ejemplo), para las unidades magnéticas, otro factor es el nivel de destrucción es deseada. Hay una diferencia entre destruir datos para que un disco duro comercial no pueda recuperarlos y tratar de destruirlos hasta el punto en que los equipos de análisis forense altamente sensibles no puedan recuperar ningún rastro de los datos.

EDITAR: tenga en cuenta que a menos que la máquina haya sido bloqueada por una actualización interrumpida del BIOS o similar, incluso una máquina con unidades completamente en blanco instaladas mostrará algo cuando intente encenderla. El BIOS no está almacenado en ninguna unidad, es un pequeño programa almacenado en un pequeño chip de memoria de estado sólido en la propia placa base.