FAT文件系统.doc

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1、标签：FAT文件系统FAT文件系统学习MBR：MasterBootRecord(主引导记录)DBR：DOSBootRecord(DOS引导记录，位于分区引导扇区)DPT：DiskPartitionTable(磁盘分区表)BPB：BIOSParameterBlock(BIOS参数块)FAT：FileAllocationTable(文件分配表)Sector：扇区Cluster：簇一、硬盘组织结构下面是一个包含4个分区的硬盘结构示意图，其中分为3个基本分区和一个扩展分区。二、FAT文件系统结构FAT文件系统是由按照如下顺序排列的几个部分组成的：l

2、0–ReservedRegionl1–FATRegionl2–RootDirectoryRegion(FAT32没有这部分)l3–FileandDirectoryDataRegionFAT系统的数据存储采用小端（LittleEndian）方式，注意到这一点很重要，在使用大端（BigEndian）的系统中，读取多字节数据的时候必须要经过转换，否则，读取到的数据是不正确的。三、主引导扇区硬盘主引导扇区=硬盘主引导记录（MBR）+硬盘分区表（DPT）MBR：扇区内偏移地址0~0x1BDDPT：扇区内偏移地址0x1BE~0x1FD，其中又分为4个分

3、区表：第一个分区表：0x1BE~0x1CD第二个分区表：0x1CE~0x1DD第三个分区表：0x1DE~0x1ED第四个分区表：0x1EE~0x1FD每个分区表的信息如下表所示：主引导扇区上面是从一张SD卡读到的主引导扇区信息。可以看出，MBR区域数据全部为0，这张SD卡只有一个分区，这个分区前的扇区数为0x0000003F，所以这个分区的开始位置就是扇区0x0000003F，总扇区数为0x000F1EC1(990913个扇区)。四、分区引导扇区DBR也常常称为启动扇区DBR(DosBootRecorder)，Microsoft称它为0扇区

4、（0thsector），通过前面的介绍我们知道，称它为0扇区其实是不正确的，这样容易让人误解它为磁盘的最前面一个扇区，称它为0扇区只是表明它是FAT中扇区的参考点而已。MBR将CPU寻址地址转移给DBR，因此DBR的前3个字节必须是合法的可执行的X86的跳转指令，负责跳过接下来的几个不可执行的字节BPB和扩展BPB。图2：DBR该扇区中包含有我们关注的一个重要数据结构BPB(BIOSParameterBlock)。以下表格内容翻译自Microsoft的《MicrosoftExtensibleFirmwareInitiativeFAT32Fi

5、leSystemSpecification—version1.03》，其中包含BPB各项的描述。NOTE：在以下的叙述中，名字以BPB_开头的属于BPB部分，以BS开头的属于启动扇区（BootSector）部分，实际上并不属于BPB。offset（byte）长度（byte）描述BS_jmpBoot0x003跳转指令，指向启动代码BS_OEMName0x038建议值为“MSWIN4.1”。有些厂商的FAT驱动可能会检测此项，所以设为“MSWIN4.1”可以尽量避免兼容性的问题BPB_BytsPerSec0x0b2每扇区的字节数，取值只能是以下

6、几种：512，1024，2048或是4096。设为512会取得最好的兼容性，目前有很多FAT代码都是硬性规定每扇区的字节数为512，而不是实际的检测此值。但微软的操作系统能够很好支持1024，2048或是4096BPB_SecPerClus0x0d1每簇的扇区数，其值必须是2的整数次方（该整数必须>=0），同时还要保证每簇的字节数不能超过32K，也就是1024*32字节BPB_RsvdSecCnt0x0e2保留扇区的数目，此域不能为0，FAT12/FAT16必须为1，FAT32的典型值取为32，，微软的系统支持任何非0值BPB_NumFAT

7、s0x101分区中FAT表的份数，，任何FAT格式都建议为2BPB_RootEntCnt0x112对于FAT12和FAT16此域表示根目录中最多可容纳的目录的个数（每项长度为32bytes），对于FAT32，此项必须为0。对于FAT12和FAT16，此数乘以32必为BPB_BytesPerSec的偶数倍，为了达到更好的兼容性，FAT12和FAT16都应该取值为512BPB_ToSec160x132早期版本中16bit的总扇区，这里总扇区数包括FAT卷上四个基本分区的全部扇区，此域可以为0，若此域为0，那么BPB_ToSec32必须为0，对于

8、FAT32，此域必为0。对于FAT12/FAT16，此域填写总扇区数，如果该值小于0x10000的话，BPB_ToSec32必须为0BPB_Media0x151对于“固定”（不可