Date : 12/09/2007

Disque Dur, Partitions et Formatage

Par Sardem FF7

Toute modification effectuée sur un disque dur peut entraîner une perte de données, soyez donc méticuleux afin d'éviter les erreurs de manipulation.
LOPR ne pourra être tenu pour responsable des données perdues.

Le disque dur étant une des bases de l'ordinateur, vous ne manquerez certainement pas de rencontrer ces aspects de l'ordinateur au cours de vos péripéties informatiques.

C'est quoi un Disque Dur ?

Tout ordinateur contient des données, créées par vous, ou installées par le système ou un programme. Or ces données doivent bien être stockées quelque part. Plusieurs supports permettent le stockage, comme les CD, ou les disquettes, mais le principal reste le disque dur.

Il se présente sous la forme d'un étroit pavé assez lourd où l'on peut parfois remarquer une forme ronde sur le dessous. Il dispose sur sa face arrière de connecteurs, différents selon le modèle.

IDE et S-ATA

Les disques durs peuvent se grouper en deux grandes catégories : les disques durs IDE et les disques dur S-ATA. Ces deux groupes sont des méthodes de transfert entre le disque dur et la carte mère. L'IDE est aussi nommé P-ATA, ou Parallel-ATA, il utilise une ancienne norme ATA, S-ATA signifie Serial-ATA, c'est une nouvelle norme, plus rapide et plus pratique.

IDE
Schéma de la connectique des disques durs IDE
Le connecteur IDE permet de brancher la nappe du même nom servant au passage des données, le cavalier indique le statut du disque dur (Maître ou Esclave) et la prise Molex sert à l'alimentation.

Le disque dur a une grande capacité de stockage. En effet, qui n'a pas entendu parler de gigaoctets (Go), mégaoctets (Mo) et kilooctets (Ko) ? Le disque dur est donc le gardien de tous ces octets, qui contiennent eux-même toutes les informations.

Les Unités de Stockage

Sur le disque dur se trouvent de petites particules magnétiques qui permettent de stocker des 0 et des 1, les bits, de symbole "b" minuscule. On regroupe ces bits par huit pour former des octets, de symbole "o" minuscule, aussi appelés Bytes, symbolisés par un "B" majuscule. On forme alors de grands paquets, qui sont utilisés couramment, et que vous connaissez déjà sûrement.

Il existe trois manières de regrouper ces octets.

Avec ces octets ainsi groupés, on va former des clusters, qui sont des blocs de disque de taille fixée. Ces blocs sont les plus petites unités de stockage utilisées par les systèmes de fichiers.

Systèmes de Fichiers et Partitions

Pour permettre à l'ordinateur de comprendre les octets qui se suivent, on va organiser selon un ordre défini, qui se nomme Système de Fichier, FileSystem en anglais (FS).

FAT et NTFS

Le premier système de fichiers a été le FAT12, qui signifie File Allocation Table, avec 212 clusters. En FAT12, les clusters peuvent aller de 512 octets à 4 ko. Donc si un fichier fait 1 ko, et que l'on a fixé la taille des clusters à 512 octets, on attribuera au fichier deux clusters. Si par contre, la taille des clusters est de 4 ko, on lui attribuera un cluster, qui ne sera pas complet.

Au FAT12 ont succédé le FAT16, avec 216 clusters allant de 2 ko à 64 ko, puis le FAT32, avec 228 clusters (et pas 32, contrairement à ce qu'indique le nom) de 2 ko à 32 ko. Cette limite de clusters et de taille de ces derniers introduit une limite au niveau de la taille des partitions : 16 Mo pour le FAT12, 4 Go pour le FAT16 et 2 To pour le FAT32.

Les fichiers aussi sont limités : 4 Go maximum en FAT32 ainsi que 8 caractères suivis d'un extension en trois caractères pour le nom. À partir de Windows 95, on utilisa le VFAT, qui permet juste l'utilisation de noms de fichiers plus longs.

Microsoft créa le NTFS à partir des Windows NT, qui est plus sécurisé et comporte des options de compression et de cryptage. Les clusters font de 512 octets à 64 Ko, et la taille maximum des partitions est de 16 To, en pratique. On remarque également de bien plus grande performance que le FAT32, ainsi que des fichiers à la taille et aux noms plus importants.

Microsoft reprendra une idée lancée par IBM de ne plus classer les fichiers par arborescence (dossier, sous-dossier, sous-sous-dossier, …, fichier) mais par métadonnées, informant sur le contenu du fichier. Cela rendrait la recherche bien plus rapide, car le(s) dossier(s) contenant le fichier ne serai(en)t plus garant de sa contenance. Ainsi les performances seraient accélérées de manière notoire.
La mise en application de ce système nommé WinFS a été longtemps repoussée, annulée et reprise avant de sembler trouver une date avec Windows Fiji (le service pack 1 de Windows Vista qui devrait sortir avant fin 2007).

Ext2 et Ext3

Ils sont généralement utilisés sous GNU/Linux. Leur particularité première par rapport au FAT et au NTFS, c'est qu'ils ne fragmentent pas les fichiers, ou très peu et de façon contrôlée, ce qui augmente agréablement les performances du système. Car un fichier ne se trouve qu'à un seul endroit du disque dur, et est rapidement accessible.

Les autres

Il existe beaucoup d'autres systèmes de fichiers plus complexes, plus performants, plus robustes ou possédant des fonctionnalités originales, parfois utilisables comme système de fichier de tous les jours, parfois réservé à un usage spécifique. La longue liste des systèmes de fichiers n'a pas de raison de se réduire. On citera en vrac : ZFS, XFS, ReiserFS, FFS, HPFS, HFS, etc.

Journalisation

Certains systèmes de fichiers utilisent ce que l'on nomme la journalisation. Le principe est d'utiliser (comme dans de nombreux autres domaines) un fichier journal retraçant chaque opération d'écriture. Ainsi en cas de coupure accidentelle, il n'est pas nécessaire de vérifier les données, car les dernières écritures notées comme commencées, mais non finies seront retrouvées. On peut ainsi éviter la perte de données.

Ces systèmes de fichiers ne s'appliquent pas au disque dur en entier, mais à des partitions. Cela implique notamment qu'un système de fichiers n'est donc pas affilié à un système d'exploitation, mais bien supporté par ce dernier.

Les partitions : des bouts de disque dur

Rassurez-vous, on ne va pas découper votre disque dur avec un couteau, ça ne serait de toute façon pas possible. ;-)

En réalité, les partitions sont écrites sur le disque dur, dans une partie spéciale du disque dur, située au tout début de ce dernier, la table des partitions, que l'on nomme MBR (Master boot Record). C'est ici que l'on va répertorier toutes les partitions primaires et étendues qui composent notre disque dur.

Il y a tout d'abord les partitions primaires, utilisables directement, et les partitions étendues, ces deux types ne peuvent former que 4 partitions. Les partitions étendues contiennent des partitions logiques, qui sont illimitées (en théorie, parce qu'un disque dur a tout de même une taille :-) ). On utilise ici aussi une table des partitions, ici EBR (Extended Boot Record), qui contient la liste des partitions logiques de la partition étendue. Le BIOS (c'est le système de prise en charge du matériel de base qui se lance au démarrage de l'ordinateur afin de lancer un système d'exploitation) ne lit que le MBR, il ne voit donc pas les partitions logiques. Le système lui, ne fait pas la différence entre les partitions primaires et les partitions logiques. Les partitions étendues sont transparentes pour le système.

Partitions
Un petit exemple de partitionnement.

On voit ici deux partitions primaires et une partition étendue contenant quatre partitions logiques.

Formater une Partition

Il existe de nombreuses façon de formater un disque dur, je vais vous en expliquer quelques unes.

format C:

Ceci est une commande DOS bien connue, mais maintenant peu usitée, car Windows XP n'utilise plus MS-DOS, il est donc très difficile de lancer MS-DOS pour effectuer cette commande. Sous Windows 95, 98, Me, qui sont basés sur MS-DOS, on peut "Redémarrer en mode MS-DOS" à l'arrêt de l'ordinateur, ce qui permet de taper la commande "format C:" (ou toute autre lettre de lecteur à formater).

Sous Windows XP et autres, il faut utiliser une disquette de boot (il est possible d'en créer une, voir plus bas) ou un CD d'installation pour passer en mode DOS et ainsi pouvoir utiliser cette commande. Avec le CD d'installation, il faut appuyer du "R" une fois le CD lancé, quand on vous donne le choix entre "F3" et "R" (F3 sert à installer Windows).

Vous pouvez également utiliser l'utilitaire "fdisk" pour formater votre partition en mode DOS.

Avec un CD de Windows XP

Sachez que lors de l'installation, le programme de partitionnement est également lancé et vous propose, entre autre, le formatage d'une partition.

Explorateur Windows ou Gestion des disques

Cette opération ne nécessite pas de manipulation particulière, cependant vous ne pourrez pas formater la partition système, puisque vous l'utiliserez pour lancer ces programmes. :-)

Vous pouvez simplement formater un lecteur à partir de l'Explorateur Windows, comme présenté sur ces images :

Formatage à l'aide de l'Explorateur Windows Formatage à l'aide de l'Explorateur Windows

Vous avez à votre disposition différents paramètres :

Disquette de boot : Je ne vous ai pas parlé de la dernière option, tout simplement parce qu'elle s'applique aux disquettes. Car vous pouvez formater une disquette comme un disque dur, en FAT. Cette dernière option permet donc de créer une fameuse disquette de démarrage MS-DOS.

Le formatage par la gestion des disques est presque identique comme vous pouvez le voir sur ces images :

Formatage à l'aide de la Gestion des Disques

Les options disponibles sont les mêmes, sauf qu'on a pas la capacité ni la création de disquette de démarrage, tout simplement parce la gestion de disques ne gère pas les disquettes. :-)

Eh bien voilà, vous êtes maitenant incolables sur les disques durs, systèmes de fichier et méthodes de formatage, à vous de poussez la recherche plus loin à votre envie. :-)

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