FAT32文件系统实例讲解--原创-很好理解的

FAT32文件系统是Windows操作系统中使用的一种文件系统格式，它是在FAT12和FAT16的基础上发展而来的。FAT32文件系统的命名来源于其使用了32位的文件分配表（File Allocation Table，简称FAT），用于描述文件系统内存储单元的分配状态及文件内容的前后链接关系。FAT32文件系统的分区原理涉及以下几个关键部分：保留扇区、文件分配表、文件目录区以及数据区。 保留扇区是硬盘上从分区DBR扇区开始的，仅为系统所有的扇区，包含DBR扇区。主引导扇区（MBR）位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区，它包括硬盘主引导记录MBR和分区表DPT。主引导记录的作用是检查分区表是否正确，并确定哪个分区为引导分区，以便在程序结束时调入内存执行该分区的启动程序（即操作系统引导扇区）。引导记录区（DBR）的内容是经由FORMAT高级格式化写入的DOS引导记录，主要功能是完成DOS/WINDOWS系统的自举。 文件分配表（FAT）是文件管理系统用来给每个文件分配磁盘物理空间的表格，位于磁盘分区的开始位置。FAT表记录了磁盘上每个簇的使用情况，每个簇都有一个地址编号。FAT表的两个拷贝（基本FAT表FAT1和FAT表的备份FAT2）在磁盘上前后紧排在一起。 文件目录区是磁盘中用来记录所有文件信息的区域，每张经过格式化的磁盘都有自己的文件目录表。根目录区通常位于数据区的起始位置，即2号簇，并且在FAT12、FAT16和FAT32中都是一致的。根目录区的地址可以通过FAT2的地址加上单个FAT表占用的字节数来计算。 数据区是实际存储文件数据的地方，文件存储依照FAT表制定的簇链式数据结构进行。簇链式结构意味着文件数据并不是存储在连续的簇里，而是通过FAT表中的簇号连接起来的。每个簇可以存储一组连续的扇区，簇的大小必须是2的整数次幂。在FAT32中，簇的最大大小为32KB。FAT32使用“FFFFFF0F”来标记文件数据的结束，而簇的未分配状态用“***”表示，坏簇则使用“FFFFFFF7”等标记。 通过实例详解部分，讲解者以一个16GB的金斯顿SD卡为例，展示如何使用WinHex工具来查看磁盘结构。在这个实例中，可以通过查看FAT表和数据区来了解文件的实际存储方式。FAT32文件系统通过文件分配表来管理数据的存储，文件系统中的每个文件都通过FAT表中的条目来对应和索引。文件分配表中的簇映射表是文件系统跟踪文件存储情况的基础，表中记录了每个簇的使用状态，并用链式结构将文件数据的各个簇链接起来。 总结来看，FAT32文件系统通过保留扇区、文件分配表、文件目录区和数据区共同协作，为用户提供了便于存储和访问数据的机制。该文件系统对32位寻址的支持扩展了其功能，使其可以更好地适用于各种存储设备。在实际应用中，理解FAT32的这些结构对于管理存储设备、解决文件系统问题以及优化存储空间的使用都具有非常重要的意义。