大容量儲存與磁碟排程

磁碟格式化(disk formatting)

想像你買下一座巨大的空倉庫。在任何人能存放貨物之前,你必須先在地板上畫格線,標出編號的貨位(這樣才找得到東西),再設立一本櫃檯帳冊,記錄什麼存在哪裡、哪些貨位是空的。一顆原始的硬碟就是那座空倉庫,而格式化就是這兩個準備步驟:把表面劃分成可定址的單位,再鋪上那套帳冊,使原始的儲存變成可用的檔案系統。

具體來說,人們同樣稱為格式化的,其實有兩個不同的階段。低階(實體)格式化把媒體劃分成控制器能讀寫的磁區,寫入磁區標頭、資料區與錯誤更正碼——在現代硬碟上這是出廠時做好的,你很少會去碰它。高階(邏輯)格式化才是你通常指的:它把一個空的檔案系統寫到分割區上——也就是檔案系統所需的初始資料結構,例如可用空間圖、根目錄,以及描述佈局的超級區塊。通常硬碟會先被劃分成分割區(各自能容納自己檔案系統的獨立區域),再對每個分割區進行高階格式化。

為什麼重要:格式化是從一片毫無意義的區塊空間,通往作業系統真正能存放與尋找檔案的有序場所的橋樑。一個常見且危險的誤解是,快速格式化會「抹掉」你的資料——通常它並不抹掉位元組,它只是重寫帳冊,使舊檔案不再被索引、它們的空間被標記為空閒;實際的資料往往在被覆寫之前仍實體殘留(這正是被刪檔案有時能被救回的原因,也是為什麼安全抹除是一個獨立、刻意的操作)。在 SSD 上情況又有所不同,因為最終決定舊資料何時實體消失的,是快閃轉換層與 TRIM,而非檔案系統。

你插入一顆全新的硬碟。你先把它分割成兩個區域,再對每個進行高階格式化:作業系統寫入一個全新的超級區塊、一個空的根目錄,以及一張把每個資料區塊標記為可用的可用空間位元圖。直到此刻你才能建立檔案——硬碟已從原始區塊變成一個真正的檔案系統。

格式化寫入那套空白的帳冊,使儲存變得可用。

快速格式化通常不抹除資料;它只是重設帳冊,所以舊位元組在被覆寫之前可能仍可救回。如果你需要資料真正消失,那需要的是另外的安全抹除,而非普通的格式化。

又称
formattinglow-level formathigh-level format格式化