在 Linux 上使用新的 U 盘或 SD 卡之前，可能需要先对其进行分区和格式化。大多数可移动驱动器出厂时已预先格式化为 FAT32，开箱即可使用，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，可能需要重新格式化。

本指南介绍如何在 Linux 上使用 parted 和 mkfs 命令行工具格式化 U 盘或 SD 卡。

快速参考

如需可打印的快速参考，请参阅 parted 速查表。

前提条件

parted 工具已预装在大多数 Linux 发行版中。通过运行以下命令验证其是否可用：

parted --version

如果未安装 parted，请使用发行版的包管理器安装。

在 Ubuntu、Debian 及其衍生版上：

sudo apt update && sudo apt install parted

在 Fedora、RHEL 及其衍生版上：

sudo dnf install parted

识别设备

将 U 盘或 SD 卡插入 Linux 计算机，然后使用 lsblk 命令识别设备名称：

lsblk

输出会列出所有可用的块设备：

NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sda      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

在本示例中，USB 设备为 /dev/sdb。设备名称会因你的系统和连接的驱动器数量而异。如果磁盘、分区与文件系统之间的关系不够清晰，我们关于块设备、分区和文件系统的指南涵盖了下文使用的术语。

在运行任何格式化命令之前，请通过 lsblk 输出中的大小和型号确认设备。

你也可以使用 dmesg 命令查找设备名称。插入驱动器后，运行：

dmesg | tail -10

输出会显示内核分配的设备名称：

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

卸载设备

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

检查设备上的任何分区是否已挂载：

mount | grep sdb

如果输出显示挂载点，请将其卸载：

sudo umount /dev/sdb1

如果设备有多个分区，请逐个卸载。

选择文件系统

格式化之前，请选择适合你使用场景的文件系统：

格式化为 FAT32

FAT32 是兼容性最广泛的文件系统。对于需要跨所有操作系统使用的驱动器，请使用它。请注意，FAT32 有 4 GB 的文件大小限制；如果你需要存储大于 4 GB 的文件，请改用 exFAT。

创建 MBR 分区表：

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

创建一个使用整个磁盘的 FAT32 分区：

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

将该分区格式化为 FAT32：

sudo mkfs.vfat -F32 /dev/sdb1

验证分区表：

sudo parted /dev/sdb --script print

Model: Kingston DataTraveler 3.0 (scsi)
Disk /dev/sdb: 15.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    Type     File system  Flags
 1      1049kB  15.5GB  15.5GB  primary  fat32        lba

格式化为 exFAT

对于需要在 Linux、macOS 和 Windows 上工作且不受 FAT32 的 4 GB 文件大小限制的 U 盘和 SD 卡，exFAT 是推荐的文件系统。

首先，如果尚未安装 exFAT 工具，请先安装：

在 Ubuntu、Debian 及其衍生版上：

sudo apt install exfatprogs

在 Fedora、RHEL 及其衍生版上：

sudo dnf install exfatprogs

创建 MBR 分区表：

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

创建一个使用整个磁盘的分区。ntfs 提示符将 MBR 分区类型设置为 0x07，exFAT 也使用它以保持与 Windows 的兼容性。它不会创建 NTFS 文件系统：

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

将该分区格式化为 exFAT：

sudo mkfs.exfat /dev/sdb1

格式化为 EXT4

如果驱动器只在 Linux 系统上使用，请使用 EXT4。EXT4 支持 Linux 文件权限、大文件以及日志功能。

创建 GPT 分区表：

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

创建一个使用整个磁盘的 EXT4 分区：

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

将该分区格式化为 EXT4：

sudo mkfs.ext4 -F /dev/sdb1

验证分区表：

sudo parted /dev/sdb --script print

Model: Kingston DataTraveler 3.0 (scsi)
Disk /dev/sdb: 15.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      1049kB  15.5GB  15.5GB  ext4         primary

格式化为 NTFS

对于主要要与 Windows 系统共享的驱动器，请使用 NTFS。Linux 可以通过内核 5.15 引入的 ntfs3 内核驱动或 ntfs-3g 用户空间驱动读写 NTFS。具体可用和使用哪个驱动取决于你的发行版和内核配置。创建文件系统是另一回事，因为 mkfs.ntfs 来自 NTFS-3G 用户空间工具，而该工具默认并不总是存在。

如有需要，请安装 NTFS 工具：

在 Ubuntu、Debian 及其衍生版上：

sudo apt install ntfs-3g

在 Fedora、RHEL 及其衍生版上：

在 RHEL 及其衍生版上，安装 ntfsprogs 之前需要先启用 EPEL。

sudo dnf install ntfsprogs

创建 MBR 分区表：

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

创建一个使用整个磁盘的分区：

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

将该分区格式化为 NTFS。-f 标志执行快速格式化：

sudo mkfs.ntfs -f /dev/sdb1

使用 GNOME 磁盘工具格式化

如果你更喜欢图形化工具，GNOME 磁盘（GNOME Disks）是最简单的选择，它预装在 Ubuntu、Fedora 和大多数基于 GNOME 的桌面上。如果缺失，可在 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。

打开磁盘应用程序，从左侧列表中选择你的 U 盘或 SD 卡。通过核对大小和型号确认选择了正确的设备，然后点击停止（方块）按钮卸载任何已挂载的分区。

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

使用 GParted 格式化

GParted 是另一种常见的图形化选择，当你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 及其衍生版上，运行 dnf 命令之前需先启用 EPEL。

启动 GParted，并从右上角的设备下拉菜单中选择 U 盘或 SD 卡。在继续之前检查大小和设备路径，因为 GParted 会在其找到的第一个磁盘上打开，而该磁盘通常是你的系统盘。如果设备上的某个分区已挂载，请右键点击它并选择“卸载”。

要从干净的驱动器开始，请打开“设备”菜单并选择“创建分区表”，然后选择 msdos 以获得广泛兼容性，或选择 gpt 用于大于 2 TB 的驱动器。创建新分区表会删除驱动器上的所有现有分区。在该对话框中点击“应用”即可立即写入新的分区表。

然后右键点击未分配空间，选择“新建”，从“文件系统”下拉菜单中选择文件系统，然后点击“添加”。创建和格式化新分区会被排队，因此这些操作会在你点击绿色对勾以应用它们时执行。

安全擦除驱动器（可选）

如果你要赠送或丢弃驱动器，可以覆盖写入驱动器以降低恢复旧文件的几率。对于正常的重新格式化，此步骤并非必要。

使用 dd 将整个驱动器用零覆盖写入：

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

该过程会持续一段时间，具体取决于驱动器的大小。完成后，dd 会打印“设备上没有空间”的消息，这是正常现象：

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

擦除之后，按照上述步骤创建新的分区表并进行格式化。

故障排查

格式化时出现“设备或资源忙”：设备仍处于挂载状态。格式化之前，使用 sudo umount /dev/sdb* 卸载设备上的所有分区。

“权限被拒绝”：格式化需要 root 权限。请确保对所有 parted、mkfs 和 dd 命令都使用 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，则驱动器或端口可能已损坏。

“无法满足分区上的所有约束”：mkpart 命令中的对齐或大小值相互冲突。使用 1MiB 作为起始值、100% 作为结束值，让 parted 自动处理对齐。

格式化后的驱动器变为只读：某些 SD 卡侧面带有物理写保护开关。请检查开关是否处于解锁位置。对于 U 盘，请检查 dmesg 输出中是否有写保护消息。

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

常见问题

我应该为 U 盘使用哪种文件系统？如果需要跨平台兼容性且文件超过 4 GB，请使用 exFAT。若要与较旧的设备获得最大兼容性，请使用 FAT32。如果驱动器只在 Linux 系统上使用，请使用 EXT4。

我需要创建分区表吗，还是可以直接格式化原始设备？从技术上讲，无需分区表即可格式化原始设备（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）是较旧的标准，最多支持 4 个主分区，适用于最大 2 TB 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。当你需要与传统设备和固件获得广泛兼容性时，请使用 MBR。对于现代系统和更大的驱动器，请使用 GPT。parted 和 fdisk 命令都可以创建这两种类型。

如何使用图形化工具格式化驱动器？使用 GNOME 磁盘可快速格式化单个分区，而当你还需要更改分区布局时，请使用 GParted。这两种工具都在上面的章节中介绍过。

格式化后可以恢复数据吗？标准格式只会删除文件系统元数据，而不是实际数据。testdisk 或 photorec 等工具可能可以恢复文件。使用 dd 覆盖写入会降低可恢复性，但在基于闪存的介质（U 盘、SD 卡、SSD）上，由于磨损均衡的存在，安全擦除并不总是能得到保证。

结论

要在 Linux 上格式化 U 盘或 SD 卡，请使用 lsblk 识别设备、卸载它、用 parted 创建分区表，然后用 mkfs 格式化分区。跨平台使用请选择 FAT32 或 exFAT，仅用于 Linux 的驱动器请选择 EXT4。

本文译自 Linuxize，原文标题《How to Format USB Drives and SD Cards on Linux》。