如何在 Linux 上格式化 USB 闪存盘和 SD 卡

在 Linux 上使用新的 USB 驱动器或 SD 卡之前，可能需要对其进行分区和格式化。大多数可移动驱动器出厂时已预格式化为 FAT32 并可直接使用，但在切换文件系统类型、修复损坏的驱动器或安全擦除数据时，您可能需要重新格式化。

本指南介绍如何使用 parted 和 mkfs 命令行工具在 Linux 上格式化 USB 驱动器或 SD 卡。

快速参考

如需打印的快速参考，请参阅 parted 速查表。

警告：格式化会擦除驱动器上的所有现有数据。如果 USB 驱动器或 SD 卡上有重要文件，请在继续之前进行备份。

先决条件

parted 工具在大多数 Linux 发行版中已预安装。通过运行以下命令验证其是否可用：

终端

parted --version

如果未安装 parted，请使用您的发行版包管理器进行安装。

在 Ubuntu、Debian 及其衍生版上：

终端

sudo apt update && sudo apt install parted

在 Fedora、RHEL 及其衍生版上：

终端

sudo dnf install parted

识别设备

将 USB 驱动器或 SD 卡插入您的 Linux 机器，并使用 lsblk 命令识别设备名称：

终端

lsblk

输出列出了所有可用的块设备：

输出

NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTSsda 8:0 0 238.5G 0 disk├─sda1 8:1 0 512M 0 part /boot/efi├─sda2 8:2 0 237G 0 part /└─sda3 8:3 0 1G 0 part [SWAP]sdb 8:16 1 14.4G 0 disk└─sdb1 8:17 1 14.4G 0 part /media/data

在此示例中，USB 设备为 /dev/sdb。设备名称因您的系统和连接的驱动器数量而异。如果磁盘、分区和文件系统之间的关系不清楚，我们关于块设备、分区和文件系统的指南涵盖了下面使用的术语。

在运行任何格式化命令之前，请在 lsblk 输出中通过匹配其大小和型号来确认设备。

您也可以使用 dmesg 命令查找设备名称。插入驱动器后，运行：

终端

dmesg | tail -10

输出显示内核分配的设备名称：

输出

[+0.000232] sd 1:0:0:0: [sdb] 30218842 512-byte logical blocks: (15.5 GB/14.4 GiB)

警告：在继续之前再次检查设备名称。格式化错误的设备（例如您的系统磁盘）将导致数据丢失。

卸载设备

如果驱动器当前已挂载，必须在格式化之前将其卸载。格式化已挂载的设备可能会损坏数据。

检查设备上是否有任何分区已挂载：

终端

mount | grep sdb

如果输出显示挂载点，请将其卸载：

终端

sudo umount /dev/sdb1

如果设备有多个分区，请卸载每个分区。

选择文件系统

在格式化之前，选择适合您用例的文件系统：

使用 FAT32 格式化

FAT32 是最广泛兼容的文件系统。对于需要在所有操作系统上工作的驱动器，请使用它。请注意，FAT32 有 4 GB 的文件大小限制；如果需要存储大于 4 GB 的文件，请使用 exFAT。

创建 MBR 分区表：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mklabel msdos

创建一个使用整个磁盘的 FAT32 分区：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mkpart primary fat32 1MiB 100%

将分区格式化为 FAT32：

终端

sudo mkfs.vfat -F32 /dev/sdb1

验证分区表：

终端

sudo parted /dev/sdb --script print

输出

Model: Kingston DataTraveler 3.0 (scsi)Disk /dev/sdb: 15.5GBSector size (logical/physical): 512B/512BPartition Table: msdosDisk Flags:Number Start End Size Type File system Flags 1 1049kB 15.5GB 15.5GB primary fat32 lba

使用 exFAT 格式化

exFAT 是推荐用于需要在 Linux、macOS 和 Windows 上工作且没有 FAT32 4 GB 文件大小限制的 USB 驱动器和 SD 卡的文件系统。

首先，如果尚未可用，请安装 exFAT 工具：

在 Ubuntu、Debian 及其衍生版上：

终端

sudo apt install exfatprogs

在 Fedora、RHEL 及其衍生版上：

终端

sudo dnf install exfatprogs

创建 MBR 分区表：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mklabel msdos

创建一个使用整个磁盘的分区。ntfs 提示将 MBR 分区类型设置为 0x07，exFAT 也使用此类型以与 Windows 兼容。它不会创建 NTFS 文件系统：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mkpart primary ntfs 1MiB 100%

将分区格式化为 exFAT：

终端

sudo mkfs.exfat /dev/sdb1

使用 EXT4 格式化

如果驱动器仅在 Linux 系统上使用，请使用 EXT4。EXT4 支持 Linux 文件权限、大文件和日志记录。

创建 GPT 分区表：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mklabel gpt

创建一个使用整个磁盘的 EXT4 分区：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mkpart primary ext4 0% 100%

将分区格式化为 EXT4：

终端

sudo mkfs.ext4 -F /dev/sdb1

验证分区表：

终端

sudo parted /dev/sdb --script print

输出

Model: Kingston DataTraveler 3.0 (scsi)Disk /dev/sdb: 15.5GBSector size (logical/physical): 512B/512BPartition Table: gptDisk Flags:Number Start End Size File system Name Flags 1 1049kB 15.5GB 15.5GB ext4 primary

使用 NTFS 格式化

对于主要与 Windows 系统共享的驱动器，请使用 NTFS。Linux 可以通过内核中的 ntfs3 驱动程序（在 5.15 内核版本中引入）或 ntfs-3g 用户空间驱动程序读写 NTFS。哪个驱动程序可用和使用取决于您的发行版和内核配置。创建文件系统是单独的事项，因为 mkfs.ntfs 来自 NTFS-3G 用户空间工具，这些工具默认并不总是存在。

如果需要，请安装 NTFS 工具：

在 Ubuntu、Debian 及其衍生版上：

终端

sudo apt install ntfs-3g

在 Fedora、RHEL 及其衍生版上：

在 RHEL 及其衍生版上，在安装 ntfsprogs 之前启用 EPEL。

终端

sudo dnf install ntfsprogs

创建 MBR 分区表：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mklabel msdos

创建一个使用整个磁盘的分区：

终端

sudo parted /dev/sdb --script -- mkpart primary ntfs 1MiB 100%

将分区格式化为 NTFS。-f 标志执行快速格式化：

终端

sudo mkfs.ntfs -f /dev/sdb1

使用 GNOME 磁盘工具格式化

如果您更喜欢图形化工具，GNOME Disks 是最简单的选项，并且预装在 Ubuntu、Fedora 以及大多数基于 GNOME 的桌面环境中。如果缺少该工具，请在 Ubuntu 和 Debian 上使用 sudo apt install gnome-disk-utility 安装，或在 Fedora 和 RHEL 上使用 sudo dnf install gnome-disk-utility 安装。

打开 Disks 应用程序，并从左侧列表中选择您的 USB 驱动器或 SD 卡。通过检查其大小和型号来确认您选择了正确的设备，然后点击停止（方形）按钮以卸载任何已挂载的分区。

要格式化单个分区，请选择它并打开分区菜单（齿轮图标），然后选择 Format Partition（格式化分区）。输入卷名，选择文件系统（FAT 用于跨平台使用，Ext4 仅用于 Linux，或 NTFS 用于 Windows），然后点击 Format。若要擦除整个驱动器并重建分区表，请打开驱动器菜单（右上角的三点图标）并选择 Format Disk（格式化磁盘）。

使用 GParted 格式化

GParted 是另一种常见的图形化选项，当您需要更改分区布局而不仅仅是格式化现有分区时，它是更好的选择。在 Ubuntu 和 Debian 上使用 sudo apt install gparted 安装，或在 Fedora 上使用 sudo dnf install gparted 安装。在 RHEL 8/9 及其衍生版本上，运行 dnf 命令之前请启用 EPEL。

启动 GParted，并从右上角的设备下拉菜单中选择 USB 驱动器或 SD 卡。继续操作前请检查大小和设备路径，因为 GParted 会在它找到的第一个磁盘上打开，这通常是您的系统驱动器。如果设备上的某个分区已挂载，右键点击它并选择 Unmount（卸载）。

要从干净的驱动器开始，打开 Device（设备）菜单并选择 Create Partition Table（创建分区表），然后为广泛的兼容性选择 msdos，或为大于 2 TB 的驱动器选择 gpt。创建新的分区表会删除驱动器上所有现有的分区。在该对话框中点击 Apply（应用）以立即写入新的分区表。

然后右键点击未分配的空间，选择 New（新建），从 File system（文件系统）下拉菜单中选择文件系统，然后点击 Add（添加）。创建和格式化新分区已排队，因此当您点击绿色对勾以应用它们时，这些操作将运行。

安全擦除驱动器（可选）

如果您要将驱动器赠送他人或处理掉它，可以覆盖驱动器以减少恢复旧文件的可能性。此步骤对于正常的重新格式化并非必要。

警告：覆盖 USB 驱动器和 SD 卡并不能保证安全擦除。磨损均衡和重映射的块可能会在闪存中留下 dd 无法覆盖的旧数据。不要仅依赖零填充来清理包含敏感数据的闪存存储。

使用 dd 用零覆盖整个驱动器：

终端

sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=4096 status=progress

该过程所需的时间取决于驱动器的大小。完成后，dd 会打印“No space left on device”（设备上没有空间）消息，这是预期的：

输出

15455776768 bytes (15 GB, 14 GiB) copied, 780 s, 19.8 MB/sdd: error writing '/dev/sdb': No space left on device

擦除后，按照上述说明继续创建新的分区表并进行格式化。

故障排除

格式化时出现“Device or resource busy”（设备或资源忙）
设备仍然已挂载。在格式化之前，使用 sudo umount /dev/sdb* 卸载设备上的所有分区。

“Permission denied”（权限被拒绝）
格式化需要 root 权限。请确保在所有 parted、mkfs 和 dd 命令中使用 sudo。

插入后未检测到驱动器
尝试不同的 USB 端口。运行 dmesg | tail -20 检查内核是否识别了该设备。如果没有输出，驱动器或端口可能已损坏。

“Unable to satisfy all constraints on the partition”（无法满足分区的所有约束）
mkpart 命令中的对齐或大小值存在冲突。使用 1MiB 作为起始值，100% 作为结束值，让 parted 自动处理对齐。

格式化的驱动器为只读
一些 SD 卡侧面有一个物理写保护开关。请检查开关是否处于解锁位置。对于 USB 驱动器，检查 dmesg 输出以查看写保护消息。

FAT32 不允许大于 4 GB 的文件
FAT32 有 4 GB 的文件大小限制。改为将驱动器格式化为 exFAT，它支持几乎任何大小的文件，并且与 Linux、macOS 和 Windows 兼容。

常见问题解答 (FAQ)

我应该为 USB 驱动器使用哪种文件系统？
如果您需要大于 4 GB 文件的跨平台兼容性，请使用 exFAT。如需与旧设备实现最大兼容性，请使用 FAT32。如果驱动器仅用于 Linux 系统，请使用 EXT4。

我需要创建分区表，还是可以直接格式化原始设备？
从技术上讲，您可以没有分区表而直接格式化原始设备（sudo mkfs.ext4 /dev/sdb），但建议先创建分区表。某些操作系统和设备无法识别没有分区表的驱动器。

MBR 和 GPT 分区表有什么区别？
MBR（主引导记录）是旧标准，支持最多 4 个主分区，适用于 2 TB 及以下的驱动器。GPT（GUID 分区表）支持更多分区以及大于 2 TB 的驱动器。当您需要与旧设备和固件实现广泛兼容性时，请使用 MBR。对于现代系统和较大驱动器，请使用 GPT。parted 和 fdisk 命令都可以创建这两种类型。

如何使用图形工具格式化驱动器？
如需快速格式化单个分区，请使用 GNOME Disks；如果还需要更改分区布局，请使用 GParted。上述部分均涵盖了这两个工具。

格式化后我可以恢复数据吗？
标准格式化仅删除文件系统元数据，而非实际数据。testdisk 或 photorec 等工具可能恢复文件。使用 dd 覆盖会降低可恢复性，但在基于闪存的介质（USB 驱动器、SD 卡、SSD）上，由于磨损均衡的原因，安全擦除并不总是能保证。