FAT文件系统解析

只看该作者 · 2015-12-21 21:11

启动扇区：

1、 offset 00: EB 58 90 JMP指令，字节数 3。灰线。

2、 offset 03: 4D 53 44 $2 53 35 2E 30 MSDOS5.0 厂商版本号。字节数 8 灰色方框。

以下部分是BIOS block.

3、 offset 0B: 00 02 每扇区字节数：512个字节数 2. 红色线。

4、 offset 0D: 08 每族占用的扇区数8个。字节数 1. 绿色方框。

5、offset 0E: 26 00 保留扇区中的保留扇区数 38个。字节数 2. 蓝色线。则FAT1的开始地址：38*512=19456=$200.

6、 offset 10: FAT表的个数。一般都为2。一个作备份用。字节数1. 红色方框线。

7、 offset 11-20 为一些我们不需要操作的信息。所以没有写出来。

以下是FAT32 参数块。

只看该作者 · 2015-12-21 21:12

8、 offset 24 E5 0E FAT表占用的扇区数：3813个。则FAT表占用的字节数就是 3813*512=1952256byte=1DCA00。一共两个FAT共占用 1952256*2=3904512个。

根据启动区、FAT1、FAT2、根目录、数据区的次序，可以依次计算出它们的首地址：

启动区：00

FAT1: 38*512=19456=$200.

FAT2: 19456+3813(FAT 表占用的扇区数)*512=1971712=1E1600

根目录区： 1971712+ 3813(FAT 表占用的扇区数)*512=3923968=3BE000.

数据区：

只看该作者 · 2015-12-21 21:13

下面分析根目录区：

$2$2$2$2$2$2$2

这里使用的是FAT32短文件目录项，每32个字节表示一个文件（文件夹也是），32个字节的表示定义分别如下

1、0ffset: 00,红色部分表示卷标即SD卡名称，是你在格式化时取的一个名子。8个字节。

2、offset: 20 字节数：8个。表示文件名称。全部是以大写方式表示。文件名：csh302ab.

3、offset:28 字节数：3个。文件扩展名。以ASSII码表示。

4、offset 2B 字节数：1个。文件属性。绿色框。

5、offset $2 reserved.

6、offset 2D,2E,$2 文件建立时间。访问日期。

只看该作者 · 2015-12-21 21:18

7、offset 34,35, $2,3B 该文件的开始簇号高位字节，低位字节。00 00 00 03，根据这个就可以找到文件下一个簇号在FAT1中的位置了。$200+3*4=$2$2.下一个簇开始地址。

8、黑色线。文件长度。$2=148316字节。因为文件是按照整簇来存放的，不够一个簇的大小，也要给一个簇的空间。

下面分析文件的存放空间：

从BOSI 参数块中可以知道其每簇占用8个扇区。每个扇区512字节，那么一个簇的空间是8*512=4096个字节，文件长度为148316个字节，则占用了148316 / 4096=36.2=37个簇。

只看该作者 · 2015-12-21 21:19

上面已经从根目录区得到文件第一个开始簇为03 则开始簇开始地址为：3BE000（根目录区首地址）+（03-02）*（8*512）=3BF000.文件存放位置的起始地址：

则文件存放第一个簇开始地址为：3BF000.

文件存放第二个簇开始地址为：3BE000+(4-2) *4096=$20000.

文件存放第三个簇开始地址为：3BE000+(5-2) *4096=$21000.

.

文件存放第37个簇开始地址为：3BE000+(39-2) *4096=3E3000. 内容为0x$2 FF FF FF,文件放置结束，没有了。

只看该作者 · 2015-12-21 23:44

File Allocation Table的简称。微软在Dos/Windows系列操作系统中共使用的一种文件系统的总称，FAt12、FAT16、FAT32均是Fat文件系统。FAT文件系统将硬盘分为MBR区、DBR区、FAT区、FDT区、DADT区等5个区域。

只看该作者 · 2015-12-21 23:45

Fat32文件系统将是Fat系列文件系统的最后一个产品。和它的前辈一样，这种格式采用32位的文件分配表，磁盘的管理能力大大增强，突破了FAT16 2GB的分区容量的限制。由于现在的硬盘生产成本下降，其容量越来越大，运用FAT32的分区格式后，我们可以将一个大硬盘定义成一个分区，这大大方便了对磁盘的管理。

只看该作者 · 2015-12-21 23:46

FAT32推出时，主流硬盘空间并不大，所以微软设计在一个不超过8GB的分区中，FAT32分区格式的每个簇都固定为4KB，与FAT16相比，大大减少了磁盘空间的浪费，这就提高了磁盘的利用率。在其他更大的分区中的簇大小的可以看下表：

Volume size	Cluster size
less than 8GB	4 KB
less than 16GB	8 KB
less than 32GB	16 KB
more than 32gB	32 KB

目前，支持这种格式的操作系统有Windows 95、Windows 98、OSR2、Windows 98 SE、Windows Me、Windows 2000和Windows XP，Linux Redhat部分版本也对FAT32提供有限支持，然而，如果Linux安装在FAT32分区下，必须使用软盘进行引导。但是，这种分区格式也有它明显的缺点，首先是由于文件分配表的扩大，运行速度比FAT16格式要慢，特别是在DOS 7.0下，性能差别更明显。