问题

磁盘未格式化的部分是否不被寻址?

回答
朋友,你这个问题问得挺实在的,很多人都会好奇。咱们就掰开了揉碎了聊聊这个“磁盘未格式化部分是否不被寻址”的事儿。

首先,咱得明白什么是“寻址”。在计算机世界里,寻址就像是给硬盘上的每一个存储单元(咱们可以想象成小格子)一个独一无二的门牌号,这样操作系统和应用程序才能准确地找到需要读写的数据。这个门牌号的系统和分配规则,就是由文件系统来定义的。

你可以把硬盘想象成一个巨大的仓库。这个仓库刚买回来的时候,里面空空荡荡,没有任何货架、分区或者管理系统。它就是一堆物理空间。

这时候,如果操作系统想往里面放东西,它就像一个没头苍蝇,不知道该往哪里放,也不知道放进去的东西放在哪个位置,更不知道怎么找出来。因为它根本不认识这个仓库的“布局”。

这就是“未格式化”的状态。

在未格式化的硬盘上,虽然物理上确实存在着大量的存储空间,但是操作系统并没有建立起一套能够理解和操作这些空间的“规则”。它不知道哪些扇区(硬盘的最小存储单位)属于哪个分区,也不知道如何在那里面记录文件名、创建目录结构等等。

所以,从操作系统的角度来看,未格式化的部分确实是“不被寻址的”,至少不是以我们通常意义上理解的方式。 操作系统无法直接访问、读写或者管理这些区域,就像一个邮递员找不到街区的地图,也就无法准确地投递邮件一样。

那么,为什么说“不被寻址”而不是“不存在”呢?因为物理空间是存在的。你不能说仓库不存在,只是这个仓库目前还没有被规划好,没有被标记好各个区域,没有建立起物流和仓储系统。

格式化这个过程,就是为这个物理空间建立一套管理系统。

这个管理系统最核心的部分就是文件系统。不同的操作系统支持不同的文件系统,比如Windows常用的NTFS、FAT32,Linux常用的ext4,macOS的APFS等等。

格式化时,操作系统会在硬盘上创建一个“地图”或者说一个“目录结构”。这包括:

1. 分区表: 告诉你硬盘被划分成了几个区域(分区),每个区域大概在哪里。
2. 文件分配表/索引节点(Inode): 记录了文件存储在哪些物理扇区上,以及这些扇区之间的关联。它就像图书馆的目录,告诉你某本书在哪一层哪一架的哪个位置。
3. 根目录/目录结构: 建立起文件和文件夹的层级关系。
4. 文件系统元数据: 记录文件的大小、创建日期、修改日期、权限等信息。

一旦这些东西被建立起来,操作系统就可以通过文件系统提供的接口,将一个“门牌号”(逻辑地址,比如文件名)转换成硬盘上的实际物理地址(物理扇区号),然后进行读写操作。

所以,未格式化的磁盘,物理空间是存在的,但它没有被操作系统理解的“地址体系”。操作系统无法通过文件名、路径等方式去“找到”或者“定位”这些未被管理的空间。

打个比方:

想象一下你在海边捡了一堆沙子。

未格式化: 你有了一堆沙子,但没有任何工具,也不知道怎么把它们堆成城堡,更不知道你堆的哪个部分是塔楼,哪个部分是城墙。你无法“寻址”到你想要的“塔楼”位置。
格式化(建立文件系统): 你拿到了铲子、模具、水桶,开始堆砌你的沙堡。你给塔楼的位置做了标记,给城墙的路径规划了路线。现在,你可以说:“我要找塔楼的顶端”,并且能够准确地指向它。

那么,“未格式化部分不被寻址”这句话,从实用层面来说是正确的。 操作系统不会主动去访问那些未经格式化的区域,因为它不知道如何去操作。就算你尝试用某些底层工具直接访问,看到的也可能是一堆混乱的数据,或者直接报错,因为没有文件系统来解释这些数据。

有一个小细节需要注意:

当你说“磁盘未格式化的部分”时,我们通常指的是整个硬盘或者一个已经划分好但没有文件系统的大分区。

如果硬盘已经经过了分区(比如用磁盘管理工具分出了一个C盘和一个D盘),但某个分区没有被格式化,那么这个未被格式化的分区对操作系统来说就是“不可访问”或者“需要格式化”的。操作系统知道这个分区的位置(通过分区表),但它不知道如何在里面存储和查找文件。

而如果是一块全新的硬盘,没有任何分区信息,那么整个硬盘都是“未格式化的状态”。

总而言之,磁盘未格式化的部分,从操作系统能够理解和操作的角度来说,确实不具备“被寻址”的能力,因为缺乏必要的文件系统结构来建立这个寻址体系。它就像一个空白的画布,有无限可能,但在你拿起画笔(格式化)之前,它只是一个未被赋予意义的空间。

网友意见

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不会。

1、存储块设备(包括机械硬盘,SSD等各种存储设备)的寻址范围只跟协议指令的长度有关系,这个长度通常都是固定的,是否格式化都不会影响指令长度。

2、是否格式化跟寻址无关。格式化或者分区都是软件层面的定义,不管你是否格式化,硬件都会管理整个设备上的所有块。

是否格式化,跟寻址没什么关系。

真正跟寻址有关的,是寻址命令,比如SCSI命令里的READ10和READ16,前者能寻址2^32个块,后者是2^64个块,指令长度多了6个字节。所以如果强制驱动发READ10(或者READ6)而不是更长的READ16(或者READ12),那么硬件指令会短一点,然而省那么几个直接传输对于性能的影响几乎不可见,硬件的性能瓶颈主要在盘那边的数据访问上,总线传输减少几个字节开销没什么意义。

SCSI命令格式:

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