普通普通のフォーマットと物理フォーマットの違い

Question

windows OSでHDDなどをフォーマットするウインドウに
クイックフォーマットというチェックボックスがありますが
これを外した時の普通のフォーマットは
物理フォーマットと呼んで良かったでしょうか？

物理フォーマットはHDDメーカーが出しているソフトを使わないとできないという話を聞いた気がするのですが
それでは普通のフォーマットと物理フォーマットの違いを教えてください。

chie65535 · Accepted Answer

もう少し詳しく説明しましょう。

・物理フォーマット

物理フォーマットでは、ディスクの全ての領域を「セクタ」と言う単位に分けて、セクタ１つ１つに対し、書き込み検査、読み込み検査を行い、エラーがある場合は「代替セクタ」を用意し、エラーセクタを使用しないようにマークします。

全領域に対し、物理的に書き込みして、物理的に読み込みテストするので「物理フォーマット」です。

セクタサイズは「512バイト（512ネイティブ）」の物と「4096バイト（4Kネイティブ）」の物があります。

512セクタと4Kセクタの違い
http://qa.elecom.co.jp/faq_detail.html?id=5439

もし、1TBのサイズのHDDで、領域すべてに対し、書き込み検査、読み込み検査を行うと、１日経っても終了しません。

なので、一般のHDDは「物理フォーマットのコマンド」は「受け付けるけど、何もしないで正常終了」するようになっています。

そして「本当に物理フォーマットしてしまうコマンド」は「隠しコマンド」になっていて、特殊なコマンドを特殊な方法で送ってやらないと、物理フォーマットは行わないようになっています（メーカー提供の「フォーマッターソフト」が必要）

容量の小さい「大昔のHDD」は「物理フォーマットのコマンド」を受け取ると、ちゃんと「書き込み検査、読み込み検査、代替セクタの用意」をしましたが、実行すると「３０分」とか「１時間」とか、とても長い時間を要しました。

なので、最近のHDDは「物理フォーマット済みで出荷」されています。

最近は滅多にありませんが、昔のHDDには、出荷前の物理フォーマットでの代替セクタの状況（代替セクタが何個使われたか、など）が、ドライブ上面のラベルシールに個別に印刷されていたりしました。

物理フォーマットが完了していれば、ブートセクタを書き込んだり、パーティション情報を書き込んだりが可能になります。

・領域確保

物理フォーマットが完了しているだけでは、HDDは「全部の領域が未使用」になっているので、何も保存できません。

その為、ディスクの先頭の「パーティション管理領域」に「ここからここまでを使います」と書き込んで「領域確保」を行います。

全体を１つの領域として使う場合も「ここからここまでを使います」と書き込んで「領域確保」を行います。

・論理フォーマット

領域を確保しただけでは「場所を予約しただけ」なので、やっぱり、何も保存できません。

そのため、確保した場所を「特定の内容で初期化」して、ファイルを保存できる形に整備しないといけません。

その「ファイルを保存できる形に整備すること」を「論理フォーマット」と言います。

質問にある「windows OSでHDDなどをフォーマットするウインドウにクイックフォーマットというチェックボックスがありますがこれを外した時の普通のフォーマット」の事です。

論理フォーマットでは、特定の内容を書き込んで、HDDの指定された領域に「ファイルシステム」と言うのを構築します。

確保した領域をWindows用に使うのであれば、FAT/HPFS/NTFSなどのファイルシステムで初期化します。

FAT、HPFS、NTFS ファイル システムについて
http://support.microsoft.com/kb/100108/ja

FATからNTFSに変える、などの場合には「論理フォーマットのやり直し」になります。

確保した領域をLinux用に使うのであれば、ext2/ext3/ext4/ReiserFSなどのファイルシステムで初期化します。

論理フォーマットを行って、初めて「ファイルの保存」が可能になります。

「ファイルの保存」が可能になれば「リネーム」や「削除」も可能になります。

ファイルシステムが管理する「最小単位」を「クラスタ」と言って、記録面の検査も「クラスタ単位」で行われます。

20バイトしか無いとても小さいファイルのプロパティを見ると

サイズ：20 バイト(20 バイト)
ディスク上のサイズ：4.00 KB(4,096 バイト)

と出ます。

これは、ディスク上の「クラスタのサイズ」が「4096バイト」で「最小単位が4096バイト」と言うことを意味します。

なお、論理フォーマット時に「記録面の検査」のオプションを付けると、指定領域を検査して、不良箇所を「不良クラスタ」に変更して、間違って使用しないようにマークする事も出来ます。

但し、不良クラスタが発生すると容量が減るし、検査には非常に長い時間がかかります。

なお、この「記録面の検査」は「CHKDSK」などのコマンドで、後からでも行えます。

・クイックフォーマット

現在のファイルシステムを変更しないで「ファイルが１つも保存されていない、論理フォーマットが終わった状態」に戻します。

具体的には「ルートディレクトリをカラッポ」にして「フラグテーブルのすべてを未使用状態」にします。

「フラグテーブル」とは「どのクラスタを、誰が使っているか、一覧できるテーブルにした物」です。

「ルートディレクトリ」と「フラグテーブル」が初期化されると「空き領域のサイズが元に戻って、ファイルが１つも無い状態」に戻ります。

Saturn5 · Answer

＞これを外した時の普通のフォーマットは
＞物理フォーマットと呼んで良かったでしょうか？
はい、いいです。

＞物理フォーマットはHDDメーカーが出しているソフトを使わないとできない
＞という話を聞いた気がするのですが
そんなことはありません。
Ｗｉｎｄｏｗｓのファイルシステムを使っても物理フォーマットはできます。
ただし、メーカーによって特殊なフォーマット（外周と内周の容量を変える）
によって容量や速度を増やしている場合があり、その場合はメーカーのフォーマッター
を使わないと元と同じ性能にはなりません。

Eureka_ · Answer

確か、
・クイックフォーマット　HDDのデータ保持に使われる最小単位「セクタ」を複数まとめて「クラスタ」に区切る作業だけやる
・通常のフォーマット　セクタをクラスタに区切って、各クラスタの内容を0(データなし)だと管理領域に記録するところまでやる
・物理フォーマット　全セクタに対して実際に0のデータを書き込む
という程度の違いがあったような。

時代とともに意味の移り変わってきた用語なんでこれでも齟齬があるかもしれませんが、少なくとも「通常の(クイックでない)フォーマット」を物理フォーマットというのはいささか問題があったはず。

chie65535 · Answer

・物理フォーマット

未開の地を造成して宅地として利用できるように開墾すること。

・領域確保

造成して宅地として利用できるように開墾した大きな土地を、幾つかの地区に分けること。

・論理フォーマット（普通のフォーマット）

地区ごとに分割してある造成済みの地区の１つに、住所を割り当てて、その住所までの道路を整備すること。

・クイックフォーマット

既に住所が付いていて、住宅も建っている状態の街の建物だけを全部撤去すること。

---

・物理フォーマットについて。

最近の市販のHDDは、すでに「物理フォーマット」は済んだ状態で出荷されています。

HDDに対し、特殊なコマンドを発行して「物理フォーマットの実行」を行えば、物理フォーマットは可能ですが、500GBとか1TBとかのサイズのHDDを物理フォーマットすると、下手したら40時間くらいかかります。

なので、一般のHDDに「通常のフォーマット」のコマンドを送ると、物理的なチェックだけして、何もしないで正常終了するようになっています。

・領域確保について。

物理フォーマットしてあるHDDを、パーティション（区画）に分けないと、論理フォーマットができません。

１台のHDDをCドライブとDドライブに分けるなどの時は勿論ですが、１台のHDDをCドライブ１つで使う時も、パーティションを１つ作る必要があります。

・論理フォーマットについて。

論理フォーマットは「指定したパーティション」に対して行います。

HDDは「幾つかのパーティション（区画）」に分けて使用する事があります。

例えば、物理的には１台のHDDを「CドライブとDドライブ」の２つに分けて使う場合は、パーティション（区画）を２つに分けてから、Cドライブ、Dドライブを「別々に論理フォーマット」します。

「フォーマット」ですから「今までと違ったフォーマット」でフォーマットし直す事も可能です。

例えるなら「道路の付け直し」も出来ます。今より宅地部分を狭くして、代わりに道路を広げる、とかも可能です。

・クイックフォーマットについて。

簡単に言えば「全ファイルの一括削除」です。

例えるなら「建物だけを全部撤去」です。「建物だけ撤去」なので、今ある道路は「そのまま」になります。道路はそのままで建物だけの撤去なので、短時間（クイック）に初期化（フォーマット）されます。

floriography · Answer

物理フォーマット、論理フォーマット
についてお話させてください。

Windowsが行うフォーマットは全て
論理フォーマットです。
クイックだろうが通常だろうが
論理フォーマットです。

対して物理フォーマットは、全部”０”に置き換える
データが復元できなくて消えてしまう
”ゼロファイル”とも言われて、特徴は
物理フォーマットをすると
”０”で上書きして単にデータを削除するのが
物理ファイルです。
私たちがフロッピーディスクを使っている頃の話です。

論理フォーマットは、この領域はこの規格にのっとて
書き込もう！と決めること。
取り決めを初期化しただけなので、データはそのままです。
100%元に戻せます。

HDDは高密度の精密機器なので
物理フォーマットの失敗が即HDDの故障になります。
実はそんなことは、どうでもいいのですが
物理フォーマットをしたければ
仰るとおりで
HDDメーカーWesten Digital（ウエスタン・デジタル）が
無償で提供しているツール
Data LifeGuard Diagnostic（DLG）なんかを使います。

普通のフォーマットと物理フォーマットは、違うと言うか
普通のフォーマットは、論理フォーマットです。

wormhole · Answer

>物理フォーマットはHDDメーカーが出しているソフトを使わないとできないという話を聞いた気がするのですが

それはもうずいぶん昔の話であって現在どのHDDメーカーも物理フォーマットのできるソフトは提供していません。(できてゼロフィル)

wormhole · Answer

基礎知識が足りてないようなので最初の1ページだけでも読んでください。

http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/lecture/20061220/257410/

で、磁気ディスクを製造直後にセクタなどが存在すると思いますか？
磁気ディスクの製造直後って極端な事いえばただの磁石ですよ。
その磁石にココからココまでが第1セクタ、その次が第2セクタ、と印などをつけていくのが物理フォーマットです。

論理フォーマットは、その上にFATやNTFSなどのファイルシステムを構築する事です。

フロッピーディスクの場合には物理フォーマットと論理フォーマットを同時に行ったりするので混同されたりしますけど。

普通普通のフォーマットと物理フォーマットの違い

＞これを外した時の普通のフォーマットは

確か、

・物理フォーマット

物理フォーマット、論理フォーマット

もう少し詳しく説明しましょう。

>物理フォーマットはHDDメーカーが出しているソフトを使わないとできないという話を聞いた気がするのですが

基礎知識が足りてないようなので最初の1ページだけでも読んでください。

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