• FAT16

FAT文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)重要的結(jié)構(gòu)：文件分配表和目錄項(xiàng)。

FAT16整體結(jié)構(gòu)由DBR扇區(qū)、FAT表、根目錄和數(shù)據(jù)區(qū)組成。下面將詳細(xì)介紹。

DBR扇區(qū)結(jié)構(gòu)

其也稱(chēng)為引導(dǎo)扇區(qū)，由跳轉(zhuǎn)指令JUMP，OEM廠商標(biāo)志，BPB和擴(kuò)展BPB，引導(dǎo)代碼，結(jié)束標(biāo)志0XAA55構(gòu)成。下圖為winhex下的DBR扇區(qū)截圖。其具體內(nèi)容設(shè)計(jì)可查看FATwiki：https://zh.wikipedia.org/wiki/FAT#%E8%AE%BE%E8%AE%A1。其中，可以看到保留扇區(qū)為0x08，FAT表為兩個(gè)，每簇扇區(qū)數(shù)為0x80（0x0d），每個(gè)FAT占位0x80扇區(qū)(0x16-0x17)。

FAT表（文件分配表）

緊跟在保留分區(qū)后面的是FAT區(qū)，其由兩個(gè)完全相同的FAT（File Allocation Table，文件分配表）表單組成，FAT文件系統(tǒng)的名字也是因此而來(lái)。FAT 表是一組與數(shù)據(jù)簇號(hào)對(duì)應(yīng)的列表。FAT2緊跟在FAT1之后，它的位置可以通過(guò)FAT1的位置加上FAT表的扇區(qū)數(shù)計(jì)算出來(lái)。(有時(shí)也只有一個(gè)FAT，具體多少要看DBR中偏移量為0x10處的值)

它是映射到分區(qū)每個(gè)簇的條目列表。每個(gè)條目記錄下面五種信息中的一種。

• 鏈中下一個(gè)簇的地址
• 一個(gè)特殊的簇鏈結(jié)束符（EOC，End Of Cluster-chain，或稱(chēng)End Of Chain）符號(hào)指示鏈的結(jié)束
• 一個(gè)特殊的符號(hào)標(biāo)示壞簇
• 一個(gè)特殊的符號(hào)標(biāo)示保留簇
• 0來(lái)表示空閑簇

定位：0x8*512 = 0x1000

根目錄

它是一個(gè)表示目錄的特殊類(lèi)型文件（現(xiàn)今通常稱(chēng)為文件夾）。它里面保存的每個(gè)文件或目錄使用表中的32字節(jié)條目表示。每個(gè)條目記錄名字、擴(kuò)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(shí)間、文件／目錄數(shù)據(jù)第一個(gè)簇的地址，最后是文件／目錄的大小。FAT16的根目錄并不由簇進(jìn)行管理。FAT16固定為32個(gè)扇區(qū)。

定位：0x1000 + 0x80*512*2 = 0x21000

數(shù)據(jù)區(qū)

115.gif定位：0x21000 + 32*512 + (5-2)*128*512 = 0x55000

• FAT32

FAT32與FAT16類(lèi)似，它主要是由保留區(qū)（DBR,FSINFO信息扇區(qū)，其余），文件分配表，數(shù)據(jù)區(qū)（根目錄，數(shù)據(jù)）。整體上看，其區(qū)別主要在于保留區(qū)，數(shù)據(jù)區(qū)中的根目錄由簇進(jìn)行管理。

DBR

具體設(shè)計(jì)還是參照wiki: https://zh.wikipedia.org/wiki/FAT#%E8%AE%BE%E8%AE%A1。

下面圖片是我的磁盤(pán)上的DBR信息，可以看到FAT表(0x10)為兩個(gè)，保留扇區(qū)數(shù)(0x0e-0x0f)為0x2022=8226。

每個(gè)FAT表大小為（0x24-0x27）0x0FEF = 4079扇區(qū)。每簇扇區(qū)數(shù)為0x8(0x0d)。

?

FSINFO扇區(qū)

FAT32在保留區(qū)中增加了一個(gè)FSINFO扇區(qū)，用以記錄文件系統(tǒng)中空閑簇的數(shù)量以及下一可用簇的簇號(hào)等信息，以供操作系統(tǒng)作為參考。

FAT表

根據(jù)DBR中信息：FAT表位置應(yīng)該是8226*512 = 0x404400。

根目錄

0x404400+0xFEF*0x200*2 = 0x800000

可以看到a.txt的目錄項(xiàng)從0x8000e0開(kāi)始，總共32個(gè)字節(jié)，位于8號(hào)簇。由DBR信息可知，每個(gè)簇占8個(gè)扇區(qū)（DBR信息），那么可以定位a.txt的位置為0x806000 = 0x80000 + 6 * 8 * 512。

文件信息（a.txt）

• FAT16文件定位與FAT32文件定位區(qū)別

在DBR中表示FAT表的大小偏移量不同。FAT16: 0x16-0x17? FAT32:0x24-0x27

文件目錄項(xiàng)大小不同，FAT16固定為32個(gè)扇區(qū)，而FAT32對(duì)目錄項(xiàng)以簇為單位進(jìn)行表示。

(短文件)文件目錄項(xiàng)中表示文件所在簇號(hào)位置偏移量不同。FAT16:0x1a-0x1b FAT32:0x14-0x15(高字節(jié)) 0x1a-0x1b(低字節(jié))

• FAT32 長(zhǎng)文件解析

我將a.txt文件改名為a0123456789.txt。

長(zhǎng)文件格式

長(zhǎng)文件名使用目錄登記項(xiàng)格式，占用2個(gè)字節(jié)。采用Unicode格式（一個(gè)字符占兩個(gè)字節(jié)16位）一個(gè)長(zhǎng)文件名需要若干個(gè)這樣的不登記項(xiàng)，它們的含義表示為：

偏移量	長(zhǎng)（字節(jié)）	含義
0	1	順序字節(jié)
1～10	10	長(zhǎng)文件名節(jié)（5個(gè)字符）
11	1	文件屬性（3F）
12	1	種類(lèi)
13	1	校驗(yàn)和
14～25	12	長(zhǎng)文件名節(jié)（6個(gè)字符）
26～27	2	起始簇號(hào)
28～31	4	長(zhǎng)文件名節(jié)（2個(gè)字符）

所以一個(gè)目錄登記項(xiàng)可以表示5＋6＋2共13個(gè)字符。第一個(gè)字節(jié)的低5位指明它在文件名中的順序號(hào)，第6位為“1表明它是最后一項(xiàng)”，第5，7位未用置0。

定位目錄項(xiàng)

這里直接進(jìn)行定位，定位方法和之前相同。

最后兩行是短目錄項(xiàng)，一般遵從一下規(guī)則：

1、系統(tǒng)取長(zhǎng)文件名的前6個(gè)字符加上“~1”形成短文件名，其擴(kuò)展名不變；

2、如果已存在這個(gè)名字的文件，則符號(hào)“~”后的數(shù)字自動(dòng)增加；

3、如果文件名內(nèi)存在windows非法的字符，則以下劃線“_”代替；

上圖中可以看到其簇號(hào)還是0x08。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FAT16和FAT32文件定位的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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