FAT32文件系统简介.doc.doc

FAT32 文件系统简介 Windows95 OSR2 和 Windows 98开始支持 FAT32 文件系统, 它是对早期 DOS 的 FAT16 文件系统的增强,由于文件系统的核心--文件分配表 FAT 由 16位扩充为 32位,所以称为 FAT32 文件系统。在一逻辑盘(硬盘的一分区)超过 512 兆字节时使用这种格式,会更高效地存储数据,减少硬盘空间的浪费,一般还会使程序运行加快,使用的计算机系统资源更少,因此是使用大容量硬盘存储文件的极有效的系统。本人对 Windows 98下的 FAT32 文件系统做了分析实验,总体上与 FAT16 文件系统变化不大,现将有关变化部分简介如下: (一) FAT32 文件系统将逻辑盘的空间划分为三部分,依次是引导区( BOOT 区)、文件分配表区( FAT 区)、数据区( DATA 区)。引导区和文件分配表区又合称为系统区。(二)引导区从第一扇区开始,使用了三个扇区,保存了该逻辑盘每扇区字节数,每簇对应的扇区数等等重要参数和引导记录。之后还留有若干保留扇区。而 FAT16 文件系统的引导区只占用一个扇区,没有保留扇区。(三)文件分配表区共保存了两个相同的文件分配表,因为文件所占用的存储空间(簇链)及空闲空间的管理都是通过 FAT 实现的, FAT 如此重要,保存两个以便第一个损坏时,还有第二个可用。文件系统对数据区的存储空间是按簇进行划分和管理的,簇是空间分配和回收的基本单位,即,一个文件总是占用若干个整簇,文件所使用的最后一簇剩余的空间就不再使用,而是浪费掉了。从统计学上讲,平均每个文件浪费 簇的空间,簇越大,存储文件时空间浪费越多,利用率越低。因此,簇的大小决定了该盘数据区的利用率。 FAT16 系统簇号用 16位二进制数表示,从 0002H 到 FFEFH 个可用簇号(FFF0H 到 FFFFH 另有定义,用来表示坏簇,文件结束簇等),允许每一逻辑盘的数据区最多不超过 FFEDH(65518) 个簇。 FAT32 系统簇号改用 32位二进制数表示,大致从 00000002H 到 FFFFFEFFH 个可用簇号。 FAT 表按顺序依次记录了该盘各簇的使用情况,是一种位示图法。每簇的使用情况用 32位二进制填写,未被分配的簇相应位置写零; 坏簇相应位置填入特定值;已分配的簇相应位置填入非零值,具体为: 如果该簇是文件的最后一簇,填入的值为 FFFFFF0FH ,如果该簇不是文件的最后一簇,填入的值为该文件占用的下一个簇的簇号,这样,正好将文件占用的各簇构成一个簇链,保存在 FAT 表中。 0000000H 、 00000001 H 两簇号不使用,其对应的两个 DWORD 位置(FAT 表开头的 8个字节)用来存放该盘介质类型编号。 FAT 表的大小就由该逻辑盘数据区共有多少簇所决定,取整数个扇区。(四) FAT32 系统一簇对应 8个逻辑相邻的扇区,理论上,这种用法所能管理的逻辑盘容量上限为 16TB(16384GB) ,容量大于 16TB 时,可以用一簇对应 16个扇区,依此类推。 FAT16 系统在逻辑盘容量介于 128M B 到 256MB 时,一簇对应 8个扇区,容量介于 256MB 到 512MB 时,一簇对应 16个扇区,容量介于 512MB 到 1GB 时,一簇对应 32个扇区,容量介于 1GB 到 2GB 时,一簇对应 32个扇区,超出 2GB 的部分无法使用。显然, 对于容量大于 512MB 的逻辑盘,采用 FAT32 的簇比采用 FAT16 的簇小很多,大大减少了空间的浪费。但是,对于容量小于 512MB 的盘,采用 FAT32 虽然一簇 8个扇区, 比使用 FAT16 一簇 16个扇区,簇有所减小,但 FAT32 的 FAT 表较大,占用空间较多,总数据区被减少,两者相抵,实际并不能增加有效存储空间,所以微软建议对小于 512M 的逻辑盘不使用 FAT32 。另外,对于使用 FAT16 文件系统的用户提一建议,硬盘分区时,不要将分区(逻辑盘)容量正好设为某一区间的下限,例:将一逻辑盘容量设为 1100M( 稍大于 1024M) ,则使用时其有效存储容量比分区为 950M 的一般还少,因其簇大一倍,浪费的空间较多。还有,使用 FDISK 等对分区指定容量时,由于对 1MB 的定义不一样(标准的二进制的 1MB 为 1048576B ,有的系统将 1MB 理解为 1000000B , 1000KB 等),及每个分区需从新磁道开始等因素,实际分配的容量可能稍大于指定的容量,亦需注意掌握。(五)根目录区( ROOT 区)不再是固定区域、固定大小,可看作是数据区的一部分。因为根目录已改为根目录文件,采用与子目录文件相同的管理方式,一般情况下从第二簇开始使用,大小