建立基于磁盘存储设备的FAT文件系统 - 图文(4)

来源：网络收集时间：2026-09-23

导读：文件系统大小的上限取决于FAT项的大� ４亓粗械拿扛鯢AT项记录着下一个簇的簇地址，FAT项所能表示的数字有一个上限，这个上限值也就是文件系统中的最大簇号。FAT32文件系统的FAT项只使用了32bit的28bit，因此只能描

文件系统大小的上限取决于FAT项的大小。簇链中的每个FAT项记录着下一个簇的簇地址，FAT项所能表示的数字有一个上限，这个上限值也就是文件系统中的最大簇号。FAT32文件系统的FAT项只使用了32bit的28bit，因此只能描述268435456个簇（实际上还要少于这个值，因为这其中还包括用作结束标记和坏簇标志的保留值）。

4.4、 FAT32的数据区

数据区时真正用于存放用户数据的区域。数据区紧跟在FAT2之后，被划分成一个个的簇。所有的簇从2开始进行编号。也就是说，2号簇的起始位置就是数据区的起始位置。

4.4.1、根目录

虽然原则上FAT32允许根目录位于数据去的任何位置，但通常情况下它都位于2号簇。 1. 定位根目录

在FAT文件系统中，寻找第一簇（即2号簇）的位置也就是寻找数据区的开始位置，这并不是一件容易的事，因为它不是位于文件系统开始处，而是位于数据区。在数据区前面是保留区域和FAT区域，这两个区域都不使用FAT表进行管理。因此，数据区以前的区域只能使用扇区地址（逻辑卷地址），而无法使用簇地址。要想定位一个FAT32文件系统的数据起始处，可以通过引导扇区的相关参数计算出来。1.从引导扇区的偏移0x0E~0x0F字节处得到保留扇区

2.从偏移0x10字节处得到FAT表的个数。

3.从偏移0x24~0x27字节处得到每个FAT表的大小扇区数。4.利用如下公式计算：保留扇区数 + 每个FAT表大小扇区数 × FAT表个数 = 数据区起始扇区号

要想计算其他已知簇号的扇区号，还要由引导扇区的偏移0x0D字节处查找到每个簇大小扇区数，并使用如下公式计算：

某簇起始扇区号 = 保留扇区数 + 每个FAT表大小扇区数 × FAT表个数 + （该簇簇号 - 2） × 每簇扇区数 4. 根目录分析

根目录在文件系统建立时即已被创建，其目的就是存储目录（也称文件夹）或文件的目录项。每个目录项的大小为32个字节。

文件系统刚被创建时，还没有存储任何数据时，根目录下没有任何内容，文件系统只是为根目录分配了一个簇的空间（通常为2号簇），将结束标记写入该簇对应的FAT表项，表示该簇已经被分配使用。这时候，为根目录分配的空间没有任何内容。但如果在创建文件系统的时候是定了卷标，则会在根目录下为其建立一个卷标目录项，该目录项占用根目录中的第一个目录项位置。

下图显示了刚刚创建的FAT32文件系统的根目录，该文件系统的卷标为“YCY”。

不管是根目录还是子目录下的目录项，都具有以下的基本特性：

1. 为文件或子目录分配的第一个簇的簇号记录在它的目录项中，其他后续簇则由FAT表中的FAT表链进行跟踪。

2. 目录项中除记录子目录或文件起始簇号外，还记录它的名字、大小（子目录没有大小）、时间值等信息。

3. 每个子目录或文件除具有一个端文件目录项外，还会有长文件名目录项。

4. 短文件名目录项固定占用32字节，长文件名目录项则根据需要占用1个或者若干个32字节。 5. 对于同一个子目录或文件，它的长文件名目录项存放在它的短文件名目录项之前，如果长文件名目录项占用多个32字节，则按倒序存放于段文件名目录项之前。

下面我们在根目录下新建一个子目录“YCY目录”和一个文本文件“YCY.txt”，看看根目录的内容如下：

4.4.2、子目录

在FAT32文件系统中，除根目录在创建文件系统时即被建立并分配空间外，其他所有的子目录都是在使用过程中根据需要建立的。新建一个子目录时，在其父目录中为其建立目录项，在空闲空间中为其分配一个簇并对该簇进行清零操作，同时将这个簇号记录在它的目录项中。如果在根目录下创建一个子目录，我们就称这个子目录为根目录的子目录，称根目录为这个子目录的父目录。创建子目录时，在为其父目录分配的簇中建立目录项，目录项中描述了这个目录的起始簇号。在为子目录建立目录项的同时，也在为子目录分配的簇中，使用前两个目录项描述它与父目录的关系。

下面我们在根目录下建立一个子目录yatou。

分配的簇中所记录的内容

我们看到，虽然该子目录下并没有再建立任何下级子目录和文件，但却在其占用的簇空间中建立了两个目录项，第一个是“.”目录项，它描述该子目录本身的一些信息；第二个是“..”目录项，它描述的是该子目录的父目录（也就是根目录）的相关信息。通过这种方式，就在子目录和父目录之间建立起了联系。在子目录中建立下一级子目录或文件时，为下级子目录或文件建立的目录项将从第三个目录项开始写入。提示：子目录和根目录不同之处只在于根目录是在创建文件系统时就建立了的，如果没有卷标和内容，分配给根目录的簇空间内没有任何内容。而子目录实在存储过程中根据需要由用户建立的，随着子目录建立的同时，会在为其分配的簇空间开始处建立两个目录项来描述子目录本身和其父目录的信息，以使字符目录间建立联系。

4.4.3、目录项

在FAT32文件系统中，根据结构不同可以讲目录项大致分为四种：卷标目录项、“.”目录项和“..”目录项、短文件名目录项、长文件名目录项。短文件名目录项是最重要的数

据结构，其中存放着有关子目录或文件的短文件名、属性、起始簇号、时间值以及内容大小等信息。在FAT32文件系统中，将子目录看作是一种特殊的文件。 1. 短文件名目录项

短文件名目录项是FAT文件系统中非常重要的一种数据结构。之所以称其为短文件名目录项，是因为它所记录的文件名延续了DOS时代的8.3格式，即8个字符的名字加上3个字符的扩展名：

?a. 如果文件名不足8个字符，用0x20进行填充。

b.超过8个字符时则会被截短，因为短文件名目录项中没有足够的空间记录超出的部分。截短的方法是取文件名的前6个字符加上“~1”（如果有同名文件，则会依次递增该数值），然后加上其扩展名。

c.如果是子目录，则将扩展名部分用“0x20”进行填充。

为了解决长文件名的问题，FAT文件系统又增加了一种“长文件名”目录项结构。其从windows95开始，不管文件名的长度是否超过8个字符，都会同时为其创建短文件名目录项和长文件名目录项，因为短文件名不区分大小写，而长文件名则是区分大小写的。 2. 端文件名目录项的特性

每个文件或子目录都分配有一个大小为32字节的目录项，用以描述文件或目录的属性。 a.所有的目录项并不是具有相同的地址，要找到一个目录项的位置只能用分配给文件或子目录的全名进行是搜索。

?b. 目录项结构中有一个属性区域，每个文件可以设置7中属性。 ? c.每个文件或目录还有四个非关键性属性： ? 只读属性隐藏属性 ?

系统属性 ? 存档属性 ?

c.每个目录项包括三个时间值，即建立时间、最后访问时间、最后修改时间： ? 建立时间，精确到十分之一 ? 最后访问时间，精确到日 ? 最后修改时间，精确到2秒 ?

d.一个目录项是否被分配使用它的第一个字节来描述。对于已经分配使用的目录项，它的第一个字节是文件名的第一个字符，而文件或目录被删除后，它所对应的目录项的第一个字节将被置为0xE5，这就是为什么有的FAT数据恢复工具需要用户自己输入文件名的第一个字符的原因。

3．短文件名目录项的数据结构

每个短文件名目录项 …… 此处隐藏：1494字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

建立基于磁盘存储设备的FAT文件系统 - 图文(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑，方便复制、编辑、收藏和打印

下载这篇word文档

本文链接：https://www.jiaowen.net/wendang/604186.html（转载请注明文章来源）

上一篇：兰大毕业论文格式
下一篇：教师如何关爱学生