为什么磁盘要格式化?

磁盘为什么要格式化？

我们知道，硬盘和软盘都必须格式化后才能使用，这是因为各种操作系统都必须按照一定的方式来管理磁盘，而只有格式化才能使磁盘的结构能被操作系统认识。

磁盘的格式化分为物理格式化和逻辑格式化。物理格式化又称低级格式化，是对磁盘的物理表面进行处理，在磁盘上建立标准的磁盘记录格式，划分磁道（track）和扇区（sector）。逻辑格式化又称高级格式化，是在磁盘上建立一个系统存储区域，包括引导记录区、文件目录区FCT、文件分配表FAT。

最常用的格式化方法是DOS的FORMAT命令，FORMAT命令对软盘同时进行物理格式化和逻辑格式化，对硬盘一般只作逻辑格式化。硬盘的物理格式化已经在出厂前进行过，用户若想对硬盘进行物理格式化，可采用DOS的LOWFORMAT，HDFMT等硬盘格式化子程序或用硬盘管理软件DM等进行。

对磁盘进行格式化时可以完成很多功能:在磁盘上确定接收信息的磁道和扇区,记录专用信息,如磁道标志(每个磁道一个)、扇区标志（每个扇区一个）和保证所记录的信息是准确的CRC位（循环冗余校验）。

在格式化过程中，还对有缺陷的磁道加保留记号，以防止 将其分配给数据文件，最后在磁盘上建立三个区域：即引导记录区、FAT区和FCT区，这些区域不能用来存储信息，因此会使用户所用的磁盘空间减少。

以360KB软盘为例，格式化具有如下格式：
磁道：共80道，每面40道，编号0~39道；
磁头：每面一个，编号0头，1头；
扇区：每道9个扇区；
分配单元：1个扇区（512K字节）为一簇

引导记录区位于0道0头的第1扇区，主要是向操作系统提供磁盘参数，所包括的信息大致如下：1、格式化时用的 DOS 版本号；2、每扇区字节数；3、每簇扇区数；4、有几个文件分配 表；5、允许的目录个数；6、磁盘上共有多少扇区等，如果用SYS传递系统时，格式化软盘时所用DOS系统和要安装的DOS系统不是同一个厂家或不是同版本的DOS，可能出现错误提示。因为用SYS传递系统文件时候，需要检查厂家与版本号。解决的最简单的方法是重新格式化软盘，并带"/S"参数。

FCT：即文件目录区，用来存放文件系统目录。由于多篇文章已详细介绍过它，这里不再赘述。

FAT：文件分配表。它表明所有文件在磁盘上的分布情况，被DOS用来为文件分配和释放磁盘空间，磁盘文件的存贮是以簇（Cluster）为单位，例如：360KB软盘是以1个扇区为1簇（512字节），在磁盘上文件并不是连续存储的，而是由FAT表来保存文件存放顺序簇号。每个文件的目录项中有一个起始簇号，它指出该文件前512字节所在位置，如果文件大于512则要进入FAT。
实质上，FAT是由一串“簇号”组成，由目录项的起始簇号指出该文件在FAT中的第1个簇号，在这个簇号单元里，记载的是该文件下一簇的簇号，依次类推直至该文件的最后一个簇号。这样通过“簇号链”将文件的存贮空间链接在一起。
DOS有了FAT，能有效地管理磁盘空间。当需要存储一个新文件时，DOS首先扫描磁盘空间。当需要存储一个新文件时，DOS首先扫描FAT，跳过所有已分配的簇而找到第一个可用簇，作为该文件的起始簇号,而该簇的内容存放下一个可用簇的簇号,这样，将依次找到的可用簇分配给该文件，直到满足文件长度为止，在最后一个可用簇的内容上填上FF*~FFF中之一。反之，在读取一个文件时，需依次从目录项的起始簇号开始顺着簇号找出分配给该文件的所有簇号，直到最后一个簇号为止。

如果格式化成功，系统会提供整个磁盘空间和可用空间的字节数。这样，用户就可以向磁盘上写入信息了。