FAT32学习心得

FAT32文件系统是一种广泛使用的文件系统，尤其在存储设备如SD卡、USB闪存驱动器等中常见。本文将深入探讨FAT32的结构及其操作。 FAT32文件系统的主要组成部分包括保留扇区、FAT表（FAT1和FAT2）以及数据区域（DATA）。保留扇区包含了主引导记录（Master Boot Recorder，MBR），它位于物理扇区0。MBR中记录了DBR（DOS Boot Record）的起始位置。DBR进一步包含了重要的BIOS参数块（BPB），它定义了文件系统的物理特性，如扇区大小、簇大小、保留扇区数、FAT表数量等。 在BPB中，有几个关键的字段： 1. 每扇区字节数：通常为512字节，由0x0B和0x0C字段指示。 2. 每簇扇区数：例如0x40，意味着每个簇包含64个扇区。 3. 保留扇区数：表示在FAT和数据区域之前有多少个扇区被保留，这里为4464个。 4. FAT表数：通常为2，表示FAT1和FAT2。 5. 存储介质类型：如0xF8表示本地磁盘。 6. 分区前已使用扇区数：用于确定文件系统起始位置相对于MBR的偏移量。 7. 总扇区数：表示整个分区的扇区总数。 8. 一个FAT表占用的扇区数：用于计算FAT表的大小。 9. 根目录簇号：通常为2，根目录的起始位置。 10. 文件系统信息扇区（FSINFO）和备份引导扇区的位置。 11. 文件名、扩展名、文件起始簇号和文件大小信息在FDT（File Directory Table）中记录。 FAT表是FAT32的核心，它记录了文件在磁盘上的分布。每个簇都有一个对应的FAT条目，指示下一个簇的编号。文件的大小通过连续的簇编号累加得到。例如，123.txt的大小为939038字节，对应917.029KB，它的起始簇号是35，FAT表会列出所有属于该文件的后续簇。 FDT，或称目录项，存储了文件名、扩展名、文件属性、起始簇号和文件大小等信息。每个文件或目录在FDT中占用32字节的空间。文件名和扩展名分别占用5字节和3字节，簇号分为高16位和低16位存储，便于处理大簇号。 了解这些基本概念后，对FAT32的操作，如文件的创建、删除、读写等，就涉及到了对FDT和FAT表的更新。创建新文件时，系统会在FDT中找到空闲的目录项，并在FAT表中分配连续的簇。删除文件则涉及取消FDT中的目录项并释放FAT表中对应的簇。读写文件则依据FAT表跟踪文件在磁盘上的位置。 总结来说，FAT32文件系统是一种高效的文件管理系统，其结构包括保留扇区、FAT表和数据区域。理解FAT32的工作原理对于进行文件系统的管理和故障排查至关重要。通过分析BPB、FAT表和FDT，我们可以详细地了解到文件在FAT32系统中的存储方式以及如何对其进行操作。