FAT12文件系统数据结构详解

"FAT12文件系统数据存储方式详解" FAT12文件系统是一种古老但重要的文件系统，主要用于早期的软盘和一些小型存储设备。它的设计简单且高效，尽管现代操作系统更多地使用FAT16、FAT32或更高级的NTFS等文件系统，但在理解计算机存储原理时，FAT12仍然是一个重要的概念。 FAT12文件系统由四部分组成：引导扇区、两个FAT（文件分配表）、根目录区以及用户数据区。引导扇区包含启动信息，如跳转指令和BPB（BIOS参数块），用于系统启动。FAT文件分配表是FAT12的核心，它记录了文件数据在磁盘上的分布情况。 每个FAT通常占据多个扇区，对于FAT12，FAT1开始于第二个扇区（第一个扇区通常是引导扇区），并一直延伸到第9扇区，然后是第二个FAT，从第10扇区持续到第18扇区。FAT中的条目用来指示数据簇的下一个位置，形成了文件数据的链接链。 FAT12中的每个簇用12位表示，由于每个字节只有8位，所以每个簇需要占用1.5个字节。这种存储方式导致了字节的拆分，其中半个字节来自前一个字节的高位，另一半来自后一个字节的低位。例如，如果连续的字节是`FF FF 4F 00 05 FF FF`，前两个字节是FAT标识符，接着的`4F 00`表示第2簇的序号（004Fh），而`05 FF`表示第3簇的序号（05FFh）。 FAT表中的每个条目都有特定的含义。0xFF FF FF FF表示未分配的簇，0x0000表示结束簇，意味着文件的末尾。其他数值指向下一个包含文件数据的簇。 根目录区则包含了文件和子目录的信息，每个目录项占用一个固定大小的记录，包括文件名、扩展名、属性、创建日期、访问时间、修改时间等信息。 用户数据区是实际存储文件内容的地方，其第一个簇的序号是2，因为0和1被FAT表和根目录占用。文件的大小和簇的大小决定了文件数据如何分布在不同的簇中，通过FAT表来追踪。 FAT12文件系统通过FAT表实现了对磁盘空间的有效管理，允许系统动态地分配和释放空间，以存储和检索文件。尽管现在不常见，但了解其工作原理对于计算机科学的学习和理解文件系统的设计至关重要。