fat文件系統詳解

『壹』 windows下,磁碟的文件系統有哪幾種簡述NTFS系統相對其他文件系統的好處是什

常見的文件系統大多是FAT或NTFS。

一、FAT文件系統：

1、FAT16格式

其中FAT16是自DOS、Windows 3.x以來廣泛使用的硬碟分區格式，是傳統的16位文件系統。它有極好的兼容性，DOS、Windows 、Windows NT的各種版本，以及其他各類操作系統都支持FAT16。它相對速度快， CPU資源耗用少，所以至今仍是各類機器硬碟常用的分區格式。但是傳統FAT16得不支持長文件名，受到8＋3，即8個字元的文件名加3個字元擴展名的限制。單個分區的最大尺寸為2GB，單個硬碟的最大容量一般不能超過8GB，所以如果硬碟容量超過8GB，8GB以上空間則因無法利用而浪費。

2、FAT32格式

FAT32是Windows 95 OSR2版開始推出兼容16位的32位文件系統。最大特點為使用較小的簇（每簇僅為4KB）分配文件單元，大大提高硬碟空間利用率，減少了浪費。單個硬碟的最大容量達到2TB（1TB=1024GB），為海量硬碟的使用者提供了方便。它支持長文件名，能很好運行 DOS、Windows 95－2000的各種版本，但系統開銷要大於FAT16。這種文件系統的安全性仍然較差。目前，支持這一磁碟分區格式的操作系統有Win 97、Win 98和Win 2000/XP。但是，這種分區格式也有它的缺點，首先是採用FAT32格式分區的磁碟，由於文件分配表的擴大，運行速度比採用FAT16格式分區的硬碟要慢；另外，由於DOS系統和某些早期的應用軟體不支持這種分區格式，所以採用這種分區格式後，就無法再使用老的DOS操作系統和某些舊的應用軟體了。

二、NTFS文件系統

NTFS具有FAT的所有基本功能，並提供了優於FAT和FAT 32文件系統的特點：

1、更好的文件安全性和更大的磁碟壓縮。 支持大磁碟，最大可達2tb（NTFS的最大驅動器容量遠遠大於FAT的最大驅動器容量，並且隨著驅動器容量的增加，NTFS的性能並不下降，這與FAT有很大不同）。

2、可以在安裝過程中，將現有的分區轉換為NTFS。也可以在安裝後的任何時候，通過在命令提示符下使用convert.exe程序，將文件系統從FAT轉換為NTFS。但是只有Windows NT/2000/XP才能識別NTFS系統，Windows 9x/Me以及DOS等操作系統都不能支持、識別NTFS格式的磁碟。

3、由於DOS系統不支持NTFS系統，所以最好不要將C：盤製作為NTFS系統，這樣在系統崩潰後便於在DOS系統下修復。但是NTFS文件系統存在一個明顯的不足，就是如果使用NTFS格式化分區，那麼只有Windows 2000可以訪問在該分區上創建的文件，其他操作系統不能使用Windows 2000 NTFS分區。

NTFS文件系統也不是全都是優點，有些操作還是需要FAT文件系統中運行的。

『貳』 u盤中FAT32，NTFS,等文件系統是什麼意思

FAT32，NTFS都是硬碟分區格式的類型。

FAT32

FAT32指的是文件分配表是採用32位二進制數記錄管理的磁碟文件管理方式，因FAT類文件系統的核心是文件分配表，命局塌名由此得來，FAT32隻能支持32GB分區，單個文件也只能支持最大4GB。

NTFS

NTFS分區是New Technology File System的縮寫，為Windows NT 系列所設計，被用來代替File Allocation Table（FAT）文件系統。

NTFS 提供長文件名、數據保護和恢復，並通過目錄和文桐槐圓件許可實現安全性。NTFS 支持大硬碟和在多個硬碟上存儲文件(稱為卷)。NTFS可以支持的分區(如果採用動態磁碟則稱為卷)大小可以達到2TB。

(2)fat文件系統詳解擴展閱讀

FAT32和NTFS的區別

1、磁碟分區容量區別

NTFS可以支持的分區(如果採用動態磁碟則稱為卷)大小可以達到2TB（2048GB）,而FAT32支持分區的大小最大為32GB。

2、單個文件容量區別

FAT32在實際運行中不支持單個文件大於4GB的文件，一旦超過容量限制那麼系統就會提示磁碟空間不足。NTFS就目前來說已經突破了單個文件4GB的容量限制，目前來說似乎沒容量限制，只要硬碟空間容量有多大，那麼就NTFS就可以分到多大。

3、安全方面區別明態

FAT32文件安全設置：不支持；NTFS文件安全設置：支持。

『叄』 FAT是什麼格式

FAT不是指格式，FAT是文件配置表（全稱是File Allocation Table），是一種由微軟發明並擁有部分專利的文件系統，供MS-DOS使用，也是所有非NT核心的微軟窗口使用的文件系統。

一個FAT文件系統包括四個不同的部分。保留扇區，位於最開始的位置。第一個保留扇區是引導區（分區啟動記錄）；FAT區域，它包含有兩份文件分配表，是分區信息的映射表；根目錄區域，它是在根目錄中存儲文件和目錄信息的目錄表；數據區域，是實際的文件和目錄數據存儲的區域。

(3)fat文件系統詳解擴展閱讀：

FAT的最大分區

在FAT16中，採用了16bit寬的簇地址，32bit寬扇區地址。雖然32bit的扇區地址可以定址2^32*512，約2個TB的容量，但於由規定每簇最大的容量不超過1024*32，所以FAT16文件系統的容量也就限制到了2^16*1024*32，大約2.1GB的空量。

FAT32文件系統使用了32bit寬的簇地址，所以稱為FAT32。但在微軟體的文件系統中只使用了低28位，最大容量為2^28*1024*32，約8.7TB的空量。

雖然FAT32具有容納近乎8.7TB的容量，但實際應用中通常不使用超過32GB的FAT32分區。WIN2000及之上的OS已經不直接支持對超過32GB的分區格式化成FAT32，但WIN98依然可以格式化大到127GB的FAT32分區。

『肆』 請簡述FAT、FAT32、和NTFS三種文件系統的區別

在推出fat32文件系統之前，通常pc機使用的文件系統是fat16。像基於ms-dos，win
95等系統都採用了fat16文件系統。在win
9x下，fat16支持的分區最大為2gb。我們知道計算機將信息保存在硬碟上稱為「簇」的區域內。使用的簇越小，保存信息的效率就越高。在fat16的情況下，分區越大簇就相應的要增大，存儲效率就越低，勢必造成存儲空間的浪費。並且隨著計算機硬體和應用的不斷提高，fat16文件系統已不能很好地適應系統的要求。在這種情況下，推出了增強的文件系統fat32。同fat16相比，fat32主要具有以下特點：
1.
同fat16相比fat32最大的優點是可以支持的磁碟大小達到2tb（2047gb），但是不能支持小於512mb的分區。基於fat32的win
2000可以支持分區最大為32gb；而基於
fat16的win
2000支持的分區最大為4gb。
2.
由於採用了更小的簇，fat32文件系統可以更有效率地保存信息。如兩個分區大小都為2gb，一個分區採用了fat16文件系統，另一個分區採用了fat32文件系統。採用fat16的分區的簇大小為32kb，而fat32分區的簇只有4kb的大小。這樣fat32就比fat16的存儲效率要高很多，通常情況下可以提高15%。
3.
fat32文件系統可以重新定位根目錄和使用fat的備份副本。另外fat32分區的啟動記錄被

『伍』 一、嵌入式之FAT32文件系統(1)

參考文件

FAT32文件系統有幾個基本的幾個概念:

先拿一個真實的4G SD卡分析數據：

使用winhex物理方式查看，截一部分圖:

全稱Master Boot Record，即主引導記錄。
主引導記錄分為兩個部分，一個部分是前446位元組，另外一個部分是後64位元組。

前446個位元組，一般取值為0，不過有的時候也會有其他的設置值。

這部分也叫DPT，全稱Disk Partition Table，即磁碟分區表。
磁碟分區表有4個區，每個區有16位元組，總體是64位元組。因此，MBR位元組數為512位元組，剛好是一個扇區的數量。

DPT的4個部分，每一個部分的16位元組含義如下表:

00 82 03 00 0B E6 DC CA 00 20 00 00 00 E0 ED 00(16進制)

這里，就貼出來上面截圖的數據內容。(我們使用的是小位元組序)
0x00 ：
通常的取值。

0x82 ：
開始磁頭。

0x03 0x00 ：
實際為0x0003，按照2進制編碼為0000 0000 0000 0011。
那麼開始扇區為:0。
開始柱面為:3。

0x0B ：
分區類型，為Win95 FAT32類型。

0xE6 ：
結束磁頭為230。

0xDC 0xCA：
實際為0xCADC，按照2進制編碼為1101 1100 1100 1010。
那麼結束扇區為:55。
結束柱面為:220。

0x00 0x20 0x00 0x00 ：
實際為：0x00002000，也就是8192，為分區的開始扇區地址。那麼我們後面就可以從這里去找DBR。

0x00 0xE0 0xED 0x00 :
實際為:0x00EDE000，也就是15589376，為分區的總扇區數。
從這里其實可以算出SD卡的容量。
也就是：
分區大小：15589376x512 = 7981760512。這個值大約是7.612G。
從物理0地址到起始地址:8192*512 = 4194304
那麼總容量為:7981760512+4194304 = 7985954816。

該部分包括一個叫BPB的內容。

先截出DBR部分的實際SD卡上的內容：

在WinHex下使用邏輯磁碟打開FAT32文件系統的存儲介質來看，偏移位置與表示的含義有如下表所示:

25位元組的分區塊(BPB):

擴展分區BPB:

按照定義，將實際的圖 MBR.png分析如下：
從偏移為0x0BH地址開始：
00 02 10 96 04 02 00 00 00 00 F8 00 00 3F 00 FF 00 00 20 00 00 00 E0 ED 00 B5 1D 00 00

00 02 :
即0x0200，表示扇區位元組數，也就是512位元組。

10:
即0x10，每簇扇區數為16。也就是16 512=8 1024=8K。

96 04：
即0x0496，保留扇區數為1174。

02：
即0x02，FAT表份數為2。

00 00：
即0x0000，為保留。

00 00：
即0x0000，為保留。

F8：
即為本地硬碟。

00 00：
即0x0000，為保留。

3F 00：
即0x003F，即每磁軌扇區數為63。

FF 00：
即0x00FF，即磁頭數為255。

00 20 00 00：
即0x00002000，即隱藏扇區數為8192。

00 E0 ED 00：
即0x00EDE000，即磁碟總扇區數為15589376。

B5 1D 00 00 ：
即0x001DB5，即FAT表佔用扇區數為7605。

好了，根據這些內容，可以計算出兩個參數：

FAT1的開始扇區 = 分區開始扇區+ 保留扇區=8192+1174 = 9366。
FAT2的開始扇區 = FAT1的開始扇區+FAT表佔用的大小 = 9366 + 7605 = 16971。
首目錄簇 = FAT1的開始扇區+FAT的表份數 x FAT表佔用的大小=9366+2*7605 = 24576。

繼續追蹤，找到首目錄簇中的已經新建的文件。

現在，先解析粘貼出來的每個部分的內容的含義。

具體內容下面的FAT中會說。

a.txt部分的解析：
41 20 20 20 20 20 20 20 54 58 54 20 18 8B 2A 90
96 4A A1 4A 00 00 0F 8C A1 4A 03 00 10 00 00 00

41 20 20 20 20 20 20 20：
表示文件名:「A TXT」

20 ：
表示的是文件的屬性。歸檔。

18：
為系統保留。

8B：
創建時間的10ms位。也就是1390ms。

2A 90：
也就是0x902A，換成2進制為1001 0000 0010 1010 。表示的是創建時間。
細分如下:

則時間值為:
時:0x12 = 18，
分:0x1 = 1，
秒:0xAx 2s + 1390ms= 10x 2s + (1390ms) = 21s，
所以創建時間為18:01:21。

96 4A：
也就是0x4A96，換成2進制為0100 1010 1001 0110，表示的是創建日期。
細分如下:

則日期值為:
年:1980+0x25 = 2017，
月:0x4 = 4，
日:0x16= 22，

所以，創建日期為2017年4月22日。

A1 4A：
也就是0x4AA1，換成2進制為0100 1010 1010 0001，表示的是最後訪問日期。
則日期為：
年:1980+0x25 = 2017，
月:0x5 = 5，
日:0x1= 1，
所以，最後訪問日期為2017年5月1日。

00 00：
起始簇高16位。

0F 8C：
也就是0x8C0F，換成2進制為1000 1100 0000 1111，表示的是最近修改時間。

時:0x11 = 17，
分:0x20 = 32，
秒:0xf x 2 = 30s，
所以最近修改時間為17:32:30。

A1 4A：
也就是0x4AA1，換成2進制為0100 1010 1010 0001，表示的是最近修改日期。
則日期為：
年:1980+0x25 = 2017，
月:0x5 = 5，
日:0x1= 1，
所以，最近修改日期為2017年5月1日。

03 00：
即0x0003，表示起始簇低16位，也就是說，起始簇高位與起始簇低位相或，得到0x00000003，起始簇為3。

10 00 00 00：
即0x00000010，表示文件數據長度，也就是16位元組。

分析完a.txt，b.txt也一樣分析即可。

從而可以得到的是，a.txt的內容位置在:(3-2)*16+24576 = 24592上。
後使用winhex進行驗證，確認是正確的。

文件分配表(FAT)，是FAT文件系統中用於磁碟數據索引和定位而引進的一種鏈式結構。在FAT文件系統中，文件的存儲依照FAT表制定的簇鏈式數據結構來進行。同時，FAT文件系統將組織數據時使用的目錄也抽象為文件，以簡化對數據的管理。

如DBR所述，偏移0EH處存儲了保留扇區的個數，而保留扇區數指的就是當前分區內DBR到FAT表之間的所有扇區的個數（包括DBR但不包括FAT表）。據此，可以定位FAT表所在的起始偏移位置了。

如DBR所述，偏移24H處存儲了保留扇區的個數，知道FAT2是緊鄰FAT1的。那麼FAT2表的位置為:FAT1的起始偏移地址+FAT1的大小。

FAT表由一系列大小相等的FAT表項組成，它有如下特性：

在FAT32文件系統中，根目錄的位置不再硬性地固定，可以存儲在分區內可定址的任意簇內，不過通常根目錄是最早建立的(格式化就生成了)目錄表。所以，我們看到的情況基本上都是根目錄首簇緊鄰FAT2，占簇區順序上的第1個簇（即2號簇）。同時，FAT32文件系統將根目錄當做普通的數據文件來看，所有沒有了目錄項數的限制，在需要的時候可以分配空簇，存儲更多的目錄項。

對於短文件名格式的目錄項：

注意:*表示此欄位在段文件目錄項中，不可取值0FH。若取值為0FH，目錄段為長文件名目錄段。

0BH欄位取值如下:

FAT32的一個重要的特點是完全支持長文件名。長文件名依然是記錄在目錄項中的。為了低版本的OS或程序能正確讀取長文件名文件，系統自動為所有長文件名文件創建了一個對應的短文件名，使對應數據既可以用長文件名定址，也可以用短文件名定址。不支持長文件名的OS或程序會忽略它認為不合法的長文件名欄位，而支持長文件名的OS或程序則會以長文件名為顯式項來記錄和編輯，並隱藏起短文件名。

長文件名的實現有賴於目錄項第12位元組屬性位元組，當此位元組的值為0FH時，支持長文件名的系統會將其當做長文件名的依據，而只支持短文件名的系統會認為是異常而忽略掉。系統將長文件名以13個字元為單位進行切割，每一組占據一個目錄項。所以可能一個文件需要多個目錄項，這時長文件名的各個目錄項按倒序排列在目錄表中，以防與其他文件名混淆。
長文件名中的字元採用unicode形式編碼，每個字元占據2位元組的空間。其目錄項定義如: