fat32文件系统最大分区容量

3.1 文件系统总论

从本章开始，我们将使用几个章节详细介绍各种文件系统的工作原理及结构布局。由于 FAT文件系统是普及面非常广泛的Windows操作系统所使用的一种文件系统，所以我们由FAT文件系统开始。又因为FAT32是日前使用最多的FAT类型文件系统，因此，我们主要以FAT32为对象进行讲解。在正式介绍特定的义件系统前，我们有必要先对文件系统有个大致的了解。

到底什么是文件系统？文件系统就是对数据进行存储与管理的方式。

文件系统是为了长久地存储和访问数据而为用户提供的一种基于文件和目录的存储机制。我们都知道，在使用硬盘存储数据前，首先要进行分区，然后对分区进行格式化。格式 化的过程就是在分区内建立一定的文件系统的过程。一个文件系统由系统结构和按一定规则 存放的用户数据组成，以使计算机可以找到并访问它们。大多数情况下，丈件系统并不依赖 于特定的计算机。

文件系统的种类繁多，每种文件系统都有自己特定的结构和管理数据的方式，但所有的 文件系统也都有-定的共性。在此，我们简单介绍一下文件系统中的一些基本概念和共性。

1数据单元

建立一个文件系统后，就可以进行数据的存储了。数据在写入磁盘或从磁盘读取时每次 操作的数据量称为数据单

数据恢复报告——FAT32简介

FAT（File Alocation Table）即文件分配表，以这种文件分配表方式访问的文件系统被称为FAT文件系统结构，相应的磁盘分区也被称为FAT文件分区格式。FAT格式是微软公司最早支持的分区格式，它依据FAT表中每个簇链所占的位数分为FAT12，FAT16和FAT32三种格式。

系统将磁盘划分为一个一个大小相等的块，这个块就是簇。簇的大小并不唯一，具体占多少个扇区是在系统对分区进行格式化时根据分区的大小、文件系统类型等对簇的大小进行初始化的。但大多数情况下，FAT32中每簇占用4KB大小。文件占用磁盘时，最小的单位不是字节而是簇，即使某个文件只有一个字节，操作系统也会为其分配一个簇的空间。

每个簇都有一个逻辑编号。FAT32系统采用FAT簇的方式来实现，过程大致如下：FAT区中被逻辑的划分出若干个FAT项，每个FAT项有一个逻辑编号，FAT32结构的分区中每个FAT项占用32位，这个编号对应了数据区中的若干个簇。

FAT1和FAT2是两个完全一样的FAT，系统同时建立两条完全一样的FAT链，这样做是为了当FAT1损坏时可以用FAT2进行恢复。在FAT区后面是系统的根目录区，由若干目录项组成。在根目录区

剖析FAT文件系统结构

2009-10-27 21:25:49

标签：剖析FAT文件系统结构

原创作品，允许转载，转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 、作者信息和本声明。否则将追究法律责任。/775253/217665

本人写文章，难免有错误的地方请大家谅解，如果有错误请大家指教，现在开始正题，大家都知道FAT文件系统不是什么新鲜的文件系统了，目前用此文件系统的设备很多，比如现在的数码相机、数码摄像机、手机等等设备都以FAT作为它管理文件的一个系统，因为FAT文件系统的结构相对简单，容易理解，FAT文件系统进行了数次的升级，从FAT12进化到FAT16直到FAT的最后版本FAT32（还有一个是exFAT因为和FAT还是略有不同，在此就不多做介绍），今天就以FAT最新的FAT32文件系统作为本将的开始，网上类似讲解FAT文件系统的文章也很多，我就讲解最重要的一些知识，也是我的一些经验，希望能对各位爱好数据恢复的朋友们有所帮助。

了解一个文件系统就要从最基础的开始，我们先从FAT32的DBR（DOS BOOT RECORD，DOS引导记录）讲起，DBR分为两部分：DOS引导程序和BPB（BIOS参数块）。其中DOS引导程序完成DOS系统文件（IO.

FAT12 文件系统

FAT12文件系统

实验性质：验证＋设计 建议学时：2学时

一、实验目的

? ?

了解FAT12文件系统在软盘上的应用。

通过为EOS的FAT12文件系统添加写文件功能，加深对磁盘存储器管理原理的理解。

二、预备知识

2.1 文件系统驱动

阅读《EOS实验指南》第7章的7.4、7.5节，了解文件系统驱动程序的作用——用于将用户对磁盘文件的读写请求转换为对磁盘扇区的读写请求，并负责对磁盘扇区进行管理。 2.2 FAT12文件系统简介

阅读《EOS实验指南》附录B，学习FAT12文件系统技术细节。关于FAT文件系统更详细的信息，可以参阅微软硬件白皮书《FAT: General Overview of On-Disk Format》（在OS Lab的“帮助”菜单中选择“其它帮助文档”中的“FAT文件系统概述”）。

三、实验内容

3.1 准备实验

按照下面的步骤准备实验：

1. 启动OS Lab。

2. 新建一个EOS Kernel项目。

3. 分别使用Debug配置和Release配置生成此项目，从而在该项目文件夹中生成完全

版本的EOS SDK文件夹。 4. 新建一个EOS应用程序项目。

5. 使用在第3步生成的SDK文件夹

剖析FAT文件系统结构

2009-10-27 21:25:49

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本人写文章，难免有错误的地方请大家谅解，如果有错误请大家指教，现在开始正题，大家都知道FAT文件系统不是什么新鲜的文件系统了，目前用此文件系统的设备很多，比如现在的数码相机、数码摄像机、手机等等设备都以FAT作为它管理文件的一个系统，因为FAT文件系统的结构相对简单，容易理解，FAT文件系统进行了数次的升级，从FAT12进化到FAT16直到FAT的最后版本FAT32（还有一个是exFAT因为和FAT还是略有不同，在此就不多做介绍），今天就以FAT最新的FAT32文件系统作为本将的开始，网上类似讲解FAT文件系统的文章也很多，我就讲解最重要的一些知识，也是我的一些经验，希望能对各位爱好数据恢复的朋友们有所帮助。

了解一个文件系统就要从最基础的开始，我们先从FAT32的DBR（DOS BOOT RECORD，DOS引导记录）讲起，DBR分为两部分：DOS引导程序和BPB（BIOS参数块）。其中DOS引导程序完成DOS系统文件（IO.

ＦＡＴ文件系统的组织结构　　　

１．　软盘数据的逻辑存储　

软盘无须低级格式化和分区操作，只需用ＦＯＲＭＡＴ命令做高级格式化即可。经过格式化操作之　后，系统将在软磁盘上建立以下的数据结构：　

（１）　引导记录（ＤＢＲ）：位于０面０道１扇区，说明磁盘结构信息。　

（２）　文件分配表（ＦＡＴ）：用于记录磁盘空间的分配情况，指示硬盘数据信息存　

放的柱面及扇区的信息指针。其表项可以是以下四种表示方式之一：　

Ａ．一个数字，代表指向另一个簇的指针。　

Ｂ．数字０，表示一个未使用的簇　

Ｃ．一个坏扇区标记　

Ｄ．文件结束标记符ＥＯＦ　

（３）　文件根目录表ＦＤＴ：一个指示以存入数据信息的索引。记录磁盘上存储文　

件的大小，位置，日期和时间等数据。　

（４）　数据区：存放数据信息。　

２．　硬盘中的数据组织　

刚刚从厂商处购来的新硬盘既无任何数据，也不能写入任何数据，必须先进行低级格　

式化，ＦＤＩＳＫ分区，ＦＯＲＭＡＴ高级格式化后方可使用。对硬盘的这一系列初始化工作，称之为　

硬盘准备。过程如下：　

低级格式化－－－－－－－－－－－－－－－ＦＤＩＳＫ分区－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ＦＯＲＭＡＴ高级格式化　

（１）低级格式化：对硬盘划分磁道和扇区，在扇区的地址域上标注地址信息，

NTFS 和 FAT 文件系统的默认簇大小

如果您不指定用于格式化的簇大小，“Windows XP 磁盘管理”将根据卷大小来设置簇大小。如果使用以下两种方法之一将卷格式化为 NTFS，Windows XP 将使用默认值：

从命令行使用 format 命令，不指定簇大小

例如：“format d: /fs:NTFS /a:2048”，表示将D盘用NTFS文件系统格式化，簇的值为2048B。

在“磁盘管理”中格式化卷，不从格式化对话框中的默认更改分配单元大小

下表显示了 Windows XP 用于 NTFS 格式化的默认值。 驱动器大小 （逻辑卷）

簇大小

扇区

---------------------------------------------------- 512 MB 或更小 513 MB - 1 GB 1GB - 2 GB 2GB 及更大

512 字节 1

(1 KB) 2

(2 KB) 4 (4 KB) 8

Windows XP 下最大的默认簇大小为 4 千字节 (KB)，这是因为在具有更大分配单元的驱动器上无法进行

ＦＡＴ文件系统的组织结构　　　

１．　软盘数据的逻辑存储　

软盘无须低级格式化和分区操作，只需用ＦＯＲＭＡＴ命令做高级格式化即可。经过格式化操作之　后，系统将在软磁盘上建立以下的数据结构：　

（１）　引导记录（ＤＢＲ）：位于０面０道１扇区，说明磁盘结构信息。　

（２）　文件分配表（ＦＡＴ）：用于记录磁盘空间的分配情况，指示硬盘数据信息存　

放的柱面及扇区的信息指针。其表项可以是以下四种表示方式之一：　

Ａ．一个数字，代表指向另一个簇的指针。　

Ｂ．数字０，表示一个未使用的簇　

Ｃ．一个坏扇区标记　

Ｄ．文件结束标记符ＥＯＦ　

（３）　文件根目录表ＦＤＴ：一个指示以存入数据信息的索引。记录磁盘上存储文　

件的大小，位置，日期和时间等数据。　

（４）　数据区：存放数据信息。　

２．　硬盘中的数据组织　

刚刚从厂商处购来的新硬盘既无任何数据，也不能写入任何数据，必须先进行低级格　

式化，ＦＤＩＳＫ分区，ＦＯＲＭＡＴ高级格式化后方可使用。对硬盘的这一系列初始化工作，称之为　

硬盘准备。过程如下：　

低级格式化－－－－－－－－－－－－－－－ＦＤＩＳＫ分区－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ＦＯＲＭＡＴ高级格式化　

（１）低级格式化：对硬盘划分磁道和扇区，在扇区的地址域上标注地址信息，

Linux 0.11文件系统的源码阅读总结 1. minix文件系统

对于linux 0.11内核的文件系统的开发，Linus主要参考了Andrew S.Tanenbaum所写的《MINIX操作系统设计与实现》，使用的是其中的1.0版本的MINIX文件系统。而高速缓冲区的工作原理参见M.J.Bach的《UNIX操作系统设计》第三章内容。

通过对源代码的分析，我们可以将minix文件系统分为四个部分，如下如1-1。 ? 高速缓冲区的管理程序。主要实现了对硬盘等块设备进行数据高速存取的函数。 ? 文件系统的底层通用函数。包括文件索引节点的管理、磁盘数据块的分配和释放

以及文件名与i节点的转换算法。

? 有关对文件中的数据进行读写操作的函数。包括字符设备、块设备、管道、常规

文件的读写操作，由read_write.c函数进行总调度。

? 涉及到文件的系统调用接口的实现，这里主要涉及文件的打开、关闭、创建以及

文件目录等系统调用，分布在namei和inode等文件中。

图1-1 文件系统四部分之间关系图

1.1超级块

首先我们了解一下MINIX文件系统的组成，主要包括六部分。对于一个360K软盘，其各部

操作系统课程设计报告

设计题目： 建立基于磁盘存储设备的 FAT文件系统

学号姓名： 2012217166孙铭银

成 员： 孙铭银（组长）

邵俊熙、油梦瑶

2015 年 1 月 15 日

一． FAT文件系统简介 ................................................................................................................. 3 二、课程设计要求、目的 ............................................................................................................... 5 三、课程设计的任务 ....................................................................................................................... 5 四、FAT文件系统设计及操作 ..................