FAT32

但FAT有一個嚴重的缺點:當文件刪除后寫入新資料，F(xiàn)AT不會將檔案整理成完整片段再寫入，長期使用后會使檔案資料變得逐漸分散，而減慢了讀寫速度。硬盤碎片整理是一種解決方法，但必須經(jīng)常整理來保持FAT文件系統(tǒng)的效率。還有就是FAT32分區(qū)因為設計缺陷,無法支持超過4GB的單個文件.

主啟動區(qū) 文件 分配表 #1 文件 分配表 #2 根目錄 其他所有資料...剩下磁盤空間

一個FAT文件系統(tǒng)包括四個不同的部分。

位于最開始的位置。第一個保留扇區(qū)是引導區(qū)(分區(qū)啟動記錄)。它包括一個稱為基本輸入輸出參數(shù)塊的區(qū)域(包括一些基本的文件系統(tǒng)信息尤其是它的類型和其它指向其它扇區(qū)的指針)，通常包括操作系統(tǒng)的啟動調用代碼。保留扇區(qū)的總數(shù)記錄在引導扇區(qū)中的一個參數(shù)中。引導扇區(qū)中的重要信息可以被DOS和OS/2中稱為驅動器參數(shù)塊的操作系統(tǒng)結構訪問。

它包含有兩份文件分配表，這是出于系統(tǒng)冗余考慮，盡管它很少使用，即使是磁盤修復工具也很少使用它。它是分區(qū)信息的映射表，指示簇是如何存儲的。

它是在根目錄中存儲文件和目錄信息的目錄表。在FAT32下它可以存在分區(qū)中的任何位置，但是在早期的版本中它永遠緊隨FAT區(qū)域之后。

這是實際的文件和目錄數(shù)據(jù)存儲的區(qū)域，它占據(jù)了分區(qū)的絕大部分。通過簡單地在FAT中添加文件鏈接的個數(shù)可以任意增加文件大小和子目錄個數(shù)(只要有空簇存在)。然而需要注意的是每個簇只能被一個文件占有，這樣的話如果在32KB大小的簇中有一個1KB大小的文件，那么31KB的空間就浪費掉了。

windows 2000和windows XP能夠讀寫任何大小的FAT32文件系統(tǒng)，但是這些平臺上的格式化程序只能創(chuàng)建最大32GB的FAT32文件系統(tǒng)。

在dos系統(tǒng)下可直接訪問fat32分區(qū)，而ntfs分區(qū)則不能在dos下直接訪問。

分區(qū)標識: 0x0B, 0x0C(MBR)EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7(GPT)

最大單文件大小: 4 GB (Fat16分區(qū)是2 GB )

最大文件數(shù)量: 268,435,437

最長檔名限制: 8.3 或者 長文件名255個字符

最大卷大小: 8 TB (在windows 2000和windows XP環(huán)境下格式化程序只能創(chuàng)建最大32GBFAT32文件系統(tǒng)，不過可以用如PQ等分區(qū)軟件分出大于32GB的FAT32分區(qū)，大于32GB的FAT32分區(qū)在WIN2000/XP下使用完全正常)

記錄日期: 創(chuàng)建、修改、訪問

日期范圍: 1980年1月1日至2107年12月31日

屬性: 只讀，隱藏，系統(tǒng)，卷標，子目錄，檔案

透明加密:不支持

透明壓縮:不支持

訪問許可:無限制

一個分區(qū)分成同等大小的簇，也就是連續(xù)空間的小塊。簇的大小隨著FAT文件系統(tǒng)的類型以及分區(qū)大小而不同，典型的簇大小介于2KB到32KB之間。每個文件根據(jù)它的大小可能占有一個或者多個簇;這樣，一個文件就由這些(稱為單鏈表)簇鏈所表示。然而，這些鏈并不一定一個接著一個在磁盤上存儲，它們經(jīng)常是在整個數(shù)據(jù)區(qū)域零散的儲存。

文件分配表(FAT)是映射到分區(qū)每個簇的條目列表。每個條目記錄下面五種信息中的一種。

●鏈中下一個簇的地址

●一個特殊的文件結束符(EOF)符號指示鏈的結束

●一個特殊的符號標示壞簇

●一個特殊的符號標示保留簇

●0來表示空閑簇

FAT32條目值:

FAT32 描述

0x?0000000 空閑簇

0x?0000001 保留簇

0x?0000002 - 0x?FFFFFEF 被占用的簇;指向下一個簇

0x?FFFFFF0 - 0x?FFFFFF6 保留值

0x?FFFFFF7 壞簇

0x?FFFFFF8 - 0x?FFFFFFF 文件最后一個簇

注意FAT32只使用32位中的28位。高4位通常是0但它們是保留位，不要更改它們。在上面的表中它們用問號表示。

在FAT32下，一個目錄只能夠容納65536個文件。微軟的官方文檔沒有給出。

目錄表是一個表示目錄的特殊類型文件(現(xiàn)今通常稱為文件夾)。它里面保存的每個文件或目錄使用表中的32位條目表示。每個條目記錄名字、擴展名、屬性(檔案、目錄、隱藏、只讀、系統(tǒng)和卷)、創(chuàng)建的日期和時間、文件/目錄數(shù)據(jù)第一個簇的地址，最后是文件/目錄的大小。

除了FAT12和FAT16文件系統(tǒng)中的根目錄表占據(jù)特殊的根目錄區(qū)域位置之外，所有其它的目錄表都存在數(shù)據(jù)區(qū)域。

合法的DOS文件名包括下面一些字符:

●大寫字母A-Z

●數(shù)字0-9

●空格(盡管結尾的空格被作為填充而不是文件名的一部分)

●! # $ amp;amp; ( ) - @ ^ _ ` { } ~ '

●數(shù)值 128-255

●DOS文件名位于OEM字符集。

長文件名(LFN)使用一個技巧存儲在FAT文件系統(tǒng)上--在目錄表中添加假的條目。這些條目使用一個普通文件無法使用的卷標屬性標識，普通文件無法使用是由于它們被大多數(shù)舊的MS-DOS程序忽略。很顯然，一個只包含卷標的目錄被當作空卷，這樣就允許刪除;使用長文件名創(chuàng)建的文件在從普通的DOS刪除就會發(fā)生這樣的情形。

校驗和也允許檢驗長文件名是否與8.3文件名匹配;當一個文件刪除之后使用DOS在同一個目錄位置重新創(chuàng)建之后就會出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象。校驗和使用下面的算法計算。(注意pFcbName是指向如正常目錄條目中所顯示的文件名的指針，例如前八個字符是文件名，最后三個是擴展名。點是隱含的。文件名中沒有使用的空間將使用空格(ASCII 0x20)補齊。例如，"Readme.txt"將記錄為"README TXT"。

格式如下

偏移(字節(jié)) 長度(字節(jié)) 說明

0x00 3 跳轉指令(跳過開頭一段區(qū)域)

0x03 8 OEM名稱(空格補齊)。 MS-DOS檢查這個區(qū)域以確定使用啟動記錄中的哪一部分數(shù)據(jù)。常見值是IBM 3.3(在"IBM"和"3.3"之間有兩個空格)和MSDOS5.0.

0x0b 2 每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)。基本輸入輸出系統(tǒng)參數(shù)塊從這里開始。

0x0d 1 每簇扇區(qū)數(shù)

0x0e 2 保留扇區(qū)數(shù)(包括啟動扇區(qū))

0x10 1 文件分配表數(shù)目

0x11 2 最大根目錄條目個數(shù)

0x13 2 總扇區(qū)數(shù)(如果是0，就使用偏移0x20處的4字節(jié)值)

0x15 1 介質描述 0xF8 單面、每面80磁道、每磁道9扇區(qū)

0xF9 雙面、每面80磁道、每磁道9扇區(qū)

0xFA 單面、每面80磁道、每磁道8扇區(qū)

0xFB 雙面、每面80磁道、每磁道8扇區(qū)

0xFC 單面、每面40磁道、每磁道9扇區(qū)

0xFD 雙面、每面40磁道、每磁道9扇區(qū)

0xFE 單面、每面40磁道、每磁道8扇區(qū)

0xFF 雙面、每面40磁道、每磁道8扇區(qū)

同樣的介質描述必須在重復復制到每份FAT的第一個字節(jié)。有些操作系統(tǒng)(MSX-DOS 1.0版)全部忽略啟動扇區(qū)參數(shù)，而僅僅使用FAT的第一個字節(jié)的介質描述確定文件系統(tǒng)參數(shù)。

0x16 2 每個文件分配表的扇區(qū)(FAT16)

0x18 2 每磁道的扇區(qū)

0x1a 2 磁頭數(shù)

0x1c 4 隱藏扇區(qū)

0x20 4 總扇區(qū)數(shù)(如果超過65535，參見偏移0x13)

0x24 4 每個文件分配表的扇區(qū)(FAT32)。擴展基本輸入輸出系統(tǒng)參數(shù)塊從這里開始。

0x24 1 物理驅動器個數(shù)(FAT16)

0x25 1 當前磁頭(FAT16)

0x26 1 簽名(FAT16)

0x27 4 ID (FAT16)

0x28 2 Flags (FAT32)

0x2a 2 版本號 (FAT32)

0x2c 4 根目錄啟始簇 (FAT32)

0x2b 11 卷標(非FAT32)

0x30 2 FSInfo 扇區(qū) (FAT32)

0x32 2 啟動扇區(qū)備份 (FAT32)

0x34 2 保留未使用 (FAT32)

0x36 8 FAT文件系統(tǒng)類型(如FAT、FAT12、FAT16)

0x3e 2 操作系統(tǒng)自引導代碼

0x40 1 BIOS設備代號 (FAT32)

0x41 1 未使用 (FAT32)

0x42 1 標記 (FAT32)

0x43 4 卷序號 (FAT32)

0x47 11 卷標(FAT32)

0x52 8 FAT文件系統(tǒng)類型(FAT32)

0x1FE 2 扇區(qū)結束符(0x55 0xAA)

這里描述的啟動扇區(qū)能在如OS/2 1.3的啟動盤上看到。早期的版本使用一個較短的基本輸入輸出系統(tǒng)參數(shù)塊，它們的啟動代碼在前面開始(如OS/2 1.1中是偏移0x2b)。

與以前的 FAT 文件系統(tǒng)實現(xiàn)相比，F(xiàn)AT32 提供了以下增強功能:FAT32 支持最大為 2 TB 的驅動器。

注意:Microsoft Windows 2000 僅能支持最大為 32 GB 的 FAT32 分區(qū)。

· FAT32 可以更高效地使用空間。FAT32 使用較小的簇(即，對于大小在 8 GB 以內的驅動器，使用 4 KB 的簇)，這與大的 FAT 或 FAT16 驅動器相比，可將磁盤空間的使用率提高10% 到 15%。

· FAT32 更穩(wěn)定可靠。FAT32 可以重新定位根文件夾，而且它使用文件分配表的備份副本，而不是使用默認副本。此外，F(xiàn)AT32 驅動器上的引導記錄也得到擴展，包括了關鍵數(shù)據(jù)結構的備份副本。因此，與現(xiàn)有的 FAT16 驅動器相比，F(xiàn)AT32 驅動器不容易受單點故障的影響。

· FAT32 更靈活。FAT32 驅動器上的根文件夾是普通的簇鏈，因此它可以位于驅動器上的任何位置。以前對根文件夾數(shù)量的限制不復存在。此外，可以禁用文件分配表鏡像，這樣就可以讓文件分配表的副本而不是讓第一個文件分配表處于活動狀態(tài)。這些功能允許您動態(tài)重調 FAT32 分區(qū)的大小。不過要注意，雖然 FAT32 的設計允許這一功能，但 Microsoft 將不在初始版本中實現(xiàn)此功能。