fat文件系统学习笔记

kungetky

对于计算机的硬盘，因为要引导系统，所以还有BOOT区,分区表等等，这些东西在单片机上都用不着，硬盘对空间管理的核心就是文件分配表(FAT),为了存储不同的文件和目录结构还有一个表也十分重要,就是文件目录表(FDT)。这两个表一般都保存在硬盘每个分区的开头几个扇区之中我们的flash文件系统自然也会有这样两张表存放在flash前面的几个扇区。

           FAT是什么：
我的理解：
FAT就是文件使用登记链表，如果用16位的整数来表示一个簇号（称为FAT16），这样最多能容纳65535个簇（簇的大小是扇区的整数倍）。如果把fat表看成一个元素个数对应硬盘簇数的数组，那么数组元素在数组中的位置就是他代表的簇在硬盘上的位置。

 在FAT文件系统中，把硬盘把整个空间划分为很多的逻辑块,每块包含若干扇区，这样
的块叫做簇，簇的大小是由硬盘在分区的时候决定的。这样整个硬盘就有好多好多的簇,每个簇对应有一个簇号，假如簇号用一个16位的整数来表示的话(就是FAT16)，就一共能表示65536个簇。簇是文件存储的最小单位。对于一个80GB的硬盘来讲，如果用
FAT16文件系统来管理硬盘，由于FAT16最大只能表示65536簇，所以每簇的空间将为
(80*1024*1024)/65536=1280Kbyte。 FAT表在这里就像个大的数组，硬盘上有多少个簇，这个数组的元素就有多少个。数组元素在数组中的位置就是他代表的簇在硬盘
上的位置。
 计算机把文件占用的簇的簇号放到FAT中，所以这个表就叫做文件分配表。一开始FAT表是空的数据全部都是0x0000或者0xffff。

  FAT对空间的管理：
我的理解：
一个文件在硬盘的存储是先在fat表中找空闲的簇，找到后写满空闲簇，然后再找空闲的簇，并把此空闲的簇号写在fat表上刚才写满的簇的对应的位置上，作为文件链接（为文件的读取提供索引依据），依次类推，到最后以0xfff8在FAT表中的对应位置表示文件结尾所在簇。记录文件的起始簇，就是文件名和扩展名来标记的了，其他的属性根据情况需要而定。可以定义一个结构文件目录表FDT(FDT_REC)用来详细描述文件的属性。

 

           FAT表管理空间的原理
计算机在写文件的时候如何对FAT表操作。计算机要向文件写数据，先要到FAT表中找到一个空闲的簇，并往里面写数据，写满后，再到FAT表中寻找下一个空闲的簇，找到之后先把簇号填到刚才写满的那个簇在FAT表中的对应位置，然后继续写，写满之后再找一个空闲簇，然后再把这次找到的簇的簇号填到我们刚刚写完的那个簇在FAT表中的
对应位置，这样下去直到写完，然后我们把最末尾的簇在FAT表中的对应位置标为0xfff8表示结束。
    而在读文件的时候，只要我们找到了文件的第一簇的簇号，然后就可以在FAT表中的对应位置找到下一簇的簇号，这样一直下去直到遇到0xfff8。这就好像是一条簇链，一条单向的簇链表,找到了头，就能顺序找到尾。这就是FAT表管理空间的原理.

文件的创建和删除
 计算机要创建一个文件,就要先根据文件的名字,当前时间信息，构造一条FDT_REC记录，然后把这条FDT_REC记录插入到FDT表中去，一开始文件大小为0,起始簇为空(0xfff8),这样就创建了一个空文件，
    删除文件的过程。删除文件时并不是把文件占用的所有簇都清空,而是先把文件在FDT表中的记录项(FDT_REC)的第一个字节置为0x5e表示这条项目已经被删除。然后在FAT表中释放该文件占用的簇。

对于计算机的硬盘，因为要引导系统，所以还有BOOT区,分区表等等，这些东西在单片机上都用不着，硬盘对空间管理的核心就是文件分配表(FAT),为了存储不同的文件和目录结构还有一个表也十分重要,就是文件目录表(FDT)。这两个表一般都保存在硬盘每个分区的开头几个扇区之中我们的flash文件系统自然也会有这样两张表存放在flash前面的几个扇区。

           FAT是什么：
我的理解：
FAT就是文件使用登记链表，如果用16位的整数来表示一个簇号（称为FAT16），这样最多能容纳65535个簇（簇的大小是扇区的整数倍）。如果把fat表看成一个元素个数对应硬盘簇数的数组，那么数组元素在数组中的位置就是他代表的簇在硬盘上的位置。

 在FAT文件系统中，把硬盘把整个空间划分为很多的逻辑块,每块包含若干扇区，这样
的块叫做簇，簇的大小是由硬盘在分区的时候决定的。这样整个硬盘就有好多好多的簇,每个簇对应有一个簇号，假如簇号用一个16位的整数来表示的话(就是FAT16)，就一共能表示65536个簇。簇是文件存储的最小单位。对于一个80GB的硬盘来讲，如果用
FAT16文件系统来管理硬盘，由于FAT16最大只能表示65536簇，所以每簇的空间将为
(80*1024*1024)/65536=1280Kbyte。 FAT表在这里就像个大的数组，硬盘上有多少个簇，这个数组的元素就有多少个。数组元素在数组中的位置就是他代表的簇在硬盘
上的位置。
 计算机把文件占用的簇的簇号放到FAT中，所以这个表就叫做文件分配表。一开始FAT表是空的数据全部都是0x0000或者0xffff。

  FAT对空间的管理：
我的理解：
一个文件在硬盘的存储是先在fat表中找空闲的簇，找到后写满空闲簇，然后再找空闲的簇，并把此空闲的簇号写在fat表上刚才写满的簇的对应的位置上，作为文件链接（为文件的读取提供索引依据），依次类推，到最后以0xfff8在FAT表中的对应位置表示文件结尾所在簇。记录文件的起始簇，就是文件名和扩展名来标记的了，其他的属性根据情况需要而定。可以定义一个结构文件目录表FDT(FDT_REC)用来详细描述文件的属性。

 

           FAT表管理空间的原理
计算机在写文件的时候如何对FAT表操作。计算机要向文件写数据，先要到FAT表中找到一个空闲的簇，并往里面写数据，写满后，再到FAT表中寻找下一个空闲的簇，找到之后先把簇号填到刚才写满的那个簇在FAT表中的对应位置，然后继续写，写满之后再找一个空闲簇，然后再把这次找到的簇的簇号填到我们刚刚写完的那个簇在FAT表中的
对应位置，这样下去直到写完，然后我们把最末尾的簇在FAT表中的对应位置标为0xfff8表示结束。
    而在读文件的时候，只要我们找到了文件的第一簇的簇号，然后就可以在FAT表中的对应位置找到下一簇的簇号，这样一直下去直到遇到0xfff8。这就好像是一条簇链，一条单向的簇链表,找到了头，就能顺序找到尾。这就是FAT表管理空间的原理.

文件的创建和删除
 计算机要创建一个文件,就要先根据文件的名字,当前时间信息，构造一条FDT_REC记录，然后把这条FDT_REC记录插入到FDT表中去，一开始文件大小为0,起始簇为空(0xfff8),这样就创建了一个空文件，
    删除文件的过程。删除文件时并不是把文件占用的所有簇都清空,而是先把文件在FDT表中的记录项(FDT_REC)的第一个字节置为0x5e表示这条项目已经被删除。然后在FAT表中释放该文件占用的簇。