我们的磁盘和其他存储设备在投入使用前必须进行格式化。格式化到底是做什么的？

首先，我们来谈谈磁盘的工作原理:

硬盘就是把纳米级的磁性颗粒附着在磁盘表面。这些磁性粒子被分成几个同心圆，称为轨道。在每一个同心圆轨迹上，似乎都有无数个随机排列的小磁铁，分别代表0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，它们的排列方向会相应改变。利用磁头的磁力来控制一些指定的小磁铁的方向，这样每个小磁铁都可以用来存储信息。

当磁盘刚刚制成时，磁盘上磁性粒子磁场方向是随机的。通电后，磁盘高速旋转(7200转/分，10000转/分或15000转/分等。)在主轴电机的驱动下，磁头开始修改磁性粒子的磁场排列，使磁盘表面磁性粒子的磁场方向修改成一定的规律性，数据写入磁盘。

按照固定的、重复的格式将数据写入磁盘，形成一个扇形区域，称为“扇区”(数据读写的基本单位)；由半径相同的扇形组成的圆称为“轨迹”。

新制造的磁盘中磁性粒子的磁场方向是随机的，所以此时的磁盘是“未格式化”的。

磁头写入后，磁性粒子的磁场方向变得有规律，也就是有了格式。

这种由不规则磁场排列变为规则磁场排列的过程称为“格式化”，即将不规则磁盘格式化为规则扇区。这种格式可以理解为低级格式。

每个硬盘在出厂时都已经被硬盘制造商格式化，因此用户通常不需要执行低级格式化操作。

接下来，应该按照一定的规则将扇区规划到文件系统中。你应该考虑如何提前计划，

在窗口系统的设计中，这个文件系统分为:

NTFS:单个文件的最大大小为2TB，支持加密、压缩、权限、配额等高级功能。它是PC内置硬盘的默认文件系统。

FAT32:由DOS改进而来的FAT16，最大单个文件大小为4GB，具有良好的稳定性和兼容性，是u盘的默认文件系统。

ExFAT:理论上单个文件可以达到16EB，既避免了NTFS对u盘的过度写入，又避免了FAT32单个文件最大4GB的限制。它是一个专门设计用于嵌入式设备/闪存/USB闪存驱动器的文件系统。

如果文件系统在Linux系统中，它是基于EXT2、EXT3、EXT4等的计划。

“文件系统”是按照某种高级逻辑组合的一堆扇区。自然也有格式，而且是更高级的格式。

磁盘的格式化过程:

“低级格式化”将初始磁盘分成一堆扇区，然后“高级格式化”这些扇区作为文件系统。

简而言之，当我们“格式化”磁盘时，我们做的是“高级格式化”。将磁盘格式化为操作系统可以使用的文件系统格式。