格式化磁盘是什么意思？磁盘的工作原理是什么？

来源：三好IT网时间：2023-01-04 10:29:10

我们的磁盘等存储设备投入使用之前都必须要做格式化，那格式化到底是做什么的呢?

首先，我们来说说磁盘的工作原理:

硬盘盘片是将纳米级别的磁性颗粒附着在盘片的表面上，这些磁性颗粒通过被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来储存信息。

在磁盘刚刚被制造出来时候，磁盘上的磁性颗粒磁场方向指向是随机的。通电以后，盘片在主轴电机的带动下以很高的速度旋转(7200转/分、10000转/分或15000转/分等)，磁头开始修改磁性颗粒的磁场排列，把磁盘表面磁性颗粒的磁场方向修改的有一定规律，数据就写入磁盘了。

按照某种固定的、重复的格式，把数据写入磁盘，形成一个个的扇状区域，称为“扇区”(数据读写的基本单元);同半径的扇区组成的圆圈称之为“磁道”。

刚出厂的磁盘，磁性颗粒的磁场方向排列是随机的，所以此时的磁盘是“没有格式”的。

经过磁头的写入之后，磁性颗粒的磁场方向排列就变得有了规则即有了格式。

这种从无规则的磁场排列，变为有规则的磁场排列的过程，称之为“格式化”，也就是把无规则的磁盘格式化出有规则的扇区。这种格式化可以理解为低级格式化。

每块硬盘在出厂时，已由硬盘生产商进行低级格式化，因此通常使用者无需再进行低级格式化操作。

接下来，扇区要按照某种规则规划成文件系统。事先应该想好怎么规划，

在window系统设计中，这个文件系统分为：

NTFS：单文件最大2TB，支持加密、压缩、权限、配额等高级功能，是PC内置硬盘的默认文件系统。

FAT32：改进自DOS的FAT16，单文件最大4GB，稳定性和兼容性好，是U盘的默认文件系统。

exFAT：单文件最大理论上可达16EB，即避免了NTFS对U盘的过量写入，又避免了FAT32单文件最大4GB的限制，是专门设计用来在嵌入式设备/闪存/U盘上使用的文件系统。

如果文件系统是在Linux系统中的话，就根据EXT2 ，EXT3 ，EXT4 等规划来。

"文件系统"是按照某种高层的逻辑组合的一堆扇区，自然它也有格式，而且是更高级的格式。

磁盘的格式化过程：

把初始的磁盘“低级格式化”出一堆扇区，再把这些扇区“高级格式化”为文件系统。

简而言之，当我们给磁盘等做"格式化"的时候，做的是"高级格式化"。将磁盘格式化成可以被操作系统使用的文件系统格式。

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