FATFS文件系統(tǒng)詳解（三）

5.3 根目錄區(qū)分析

注意，根目錄區(qū)只有 FAT12 / FAT16 系統(tǒng)上存在，在FAT32系統(tǒng)上不存在此區(qū)域。

根目錄區(qū)用來記錄根目錄下的文件內(nèi)容，根據(jù) 4.3 章節(jié)計(jì)算可知，根目錄區(qū)起始地址為：==0x3C000==，大小為==0x4000==，數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：

以下是對(duì)數(shù)據(jù)字段進(jìn)行分析后的內(nèi)容，如下圖所示：

格式化之后，默認(rèn)會(huì)生成一個(gè)System Volume Infomation的系統(tǒng)文件夾，同時(shí)此文件夾是根目錄下唯一的一個(gè)文件，因此在根目錄的數(shù)據(jù)如上圖所示。

此文件夾為目錄屬性，是隱藏的系統(tǒng)目錄

長文件名為System Volume Information，短文件名為SYSTEM~1

==此目錄指向存放的數(shù)據(jù)在2號(hào)簇（對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)第一個(gè)簇），文件大小字段，由于此文件為目錄屬性，此字段無意義，因此強(qiáng)制為0==

至此，根目錄區(qū)分析完了，同時(shí)根目錄區(qū)的 System Volume Information文件指向數(shù)據(jù)區(qū)第一個(gè)簇（2號(hào)簇），接下來我們便進(jìn)入數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行分析。

5.4 數(shù)據(jù)區(qū)分析

根據(jù) 4.3 章節(jié)計(jì)算可知，數(shù)據(jù)區(qū)起始地址為：0x40000，大小為242176 * 512 = 0x764 0000，數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：

對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)字段分析如下：

System Volume Information 目錄下存在兩個(gè)文件，分別是IndexerVolumeGuid 和 WPSettings.dat。根據(jù)上述分析可知：

IndexerVolumeGuid文件的數(shù)據(jù)存放在 FAT[3]，3號(hào)簇上，即數(shù)據(jù)區(qū)的第3個(gè)簇（數(shù)據(jù)區(qū)的第1個(gè)簇為2號(hào)簇）；

WPSettings.dat 文件的數(shù)據(jù)存放在 FAT[4]，4號(hào)簇上，即數(shù)據(jù)區(qū)的第2個(gè)簇（數(shù)據(jù)區(qū)的第1個(gè)簇為2號(hào)簇）；

首先，我們跳轉(zhuǎn)到4號(hào)簇上查看IndexerVolumeGuid的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)地址計(jì)算方式為：

FirstSectorofCluster = DataStartSector + (N - 2) BPB_SecPerClus = 512 + (4 - 2) 4

= 520;

對(duì)應(yīng)地址為： FirstSectorofCluster BPB_BytsPerSec = 520 512 = 0x0004 1000

接著跳轉(zhuǎn)到3號(hào)簇上查看WPSettings.dat的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)地址計(jì)算方式為：

FirstSectorofCluster = DataStartSector + (N - 2) BPB_SecPerClus = 512 + (3 - 2) 4

= 516;

對(duì)應(yīng)地址為： FirstSectorofCluster BPB_BytsPerSec = 520 512 = 0x0004 0800

5.5 新增文件測(cè)試

在根目錄下新增 test 目錄，使用winhex更新磁盤數(shù)據(jù)，觀察各數(shù)據(jù)區(qū)變化

保留區(qū)無變化

FAT區(qū)變化如下：

根目錄區(qū)變化如下：

數(shù)據(jù)區(qū)變化：

新增long file test文件夾，里面存入一個(gè) ==長度為 2050 Byte（占據(jù)兩個(gè)簇的空間）== 的test.txt文件，使用winhex重新打開磁盤進(jìn)行分析。

保留區(qū)無變化

FAT區(qū)變化如下：

根目錄區(qū)變化如下：

數(shù)據(jù)區(qū)變化如下：

long file test 目錄數(shù)據(jù)指向6號(hào)簇，跳轉(zhuǎn)至6號(hào)簇，地址 DataStartSector + (N - 2) * BPB_SecPerClus = 0x40000 + (6-2) * 4 * 512 = 0x420000

test.txt 文件指向 7號(hào)簇，跳轉(zhuǎn)至7號(hào)簇，地址 DataStartSector + (N - 2) * BPB_SecPerClus = 0x40000 + (7-2) * 4 * 512 = 0x428000，均為test.txt的實(shí)際有效數(shù)據(jù)，如下：

6. 總結(jié)

   以上便是關(guān)于FAT文件系統(tǒng)的全部分析了，通過上述分析，外加新增文件輔助理解，對(duì)于文件在FAT文件系統(tǒng)下如何管理、存儲(chǔ)，相信已經(jīng)有了非常深入的了解。

FAT文件系統(tǒng)分為四個(gè)區(qū)：

保留區(qū)最重要的是里面包含引導(dǎo)扇區(qū)，引導(dǎo)扇區(qū)內(nèi)存放著BIOS參數(shù)信息，通過此參數(shù)可以知道FAT文件系統(tǒng)的flash布局，以及flash大小，fat塊大小、簇大小等關(guān)鍵信息；

FAT區(qū)，記錄了文件所占用簇的情況，以及對(duì)于文件大小大于一個(gè)簇的文件，在FAT區(qū)內(nèi)形成簇鏈，記錄文件由哪幾個(gè)簇組成

根目錄區(qū)，只有FAT12/16系統(tǒng)所有，記錄了根目錄下的文件/目錄條目信息

數(shù)據(jù)區(qū)，記錄數(shù)據(jù)分為兩個(gè)部分，第一部分為目錄信息，除根目錄外，每個(gè)文件夾需要占據(jù)一個(gè)及以上的簇描述對(duì)應(yīng)目錄下的文件情況；第二部分為具體文件數(shù)據(jù)。兩部分?jǐn)?shù)據(jù)通過短文件名SFN字段進(jìn)行關(guān)聯(lián)！