九乡新闻网:FAT16/FAT32文件结构1
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/05/05 14:07:20
最近刚好做一个嵌入式系统，需要自己做个文件系统，在享受前辈的丰硕成果的同时，也发现网上流传的文档，有个别关键点解释得不是很详细，特整理一下自己的理解供大家品评，不管是野草味还是牛奶味，网上能搜索到的基本内容就不重复了。
总结，FAT16/FAT32文件结构的几点精细解释！
1、如何判别所读扇区是不是文件系统的起始扇区(即首扇)？
以前愚以为认定第3个字节开始，看是不是MSDOS5.0字符串就可以了，当然这样的识别或许正确率已达99%，但毕竟不是千足纯金，这样的认定的确是“愚以为”，某些格式化工具是够“狗胆”不打上这个标志的，只是打上自己的“陋狗”(logo)。
貌似Windows这边是以第0个字节是不是0xEB为标志，但Winhex至少还要认第2个字节是不是0x90，才能认定这个扇区是不是首扇。
貌似还可以认定第0x1FE是不是0x55，第0x1FF是不是0xAA，至少目前还没有看到其他格式化工具够“狗胆”不打这个标志的，但也不是很确定。
2、如何认定所读的文件系统是FAT16还是FAT32?
在首扇打上MSDOS5.0字符串的盘子里，一般在0x52打上FAT32，或者在0x36打上FAT16。
当然也是，既然MSDOS5.0不可靠，那么FAT16或FAT32这样的字符串也是不可靠的。
在文件的首个扇区，貌似有用的信息包括：
(1)、每个扇区的字节数，在(0xB 0xC)偏移处，貌似是固定的(00 02), 即十进制是512，还不知道有那个格式化工具够“狗胆”不是512？
(2)、每簇的扇区数，在(0xD)偏移处，这个数字有大有小，据说FAT32多数是8，FAT16最大不超过32，但不要信以为真。
(3)、保留扇区数，在(0xE 0xF)偏移处，这个数字表示FAT表开始的扇区，FAT16保留较少，FAT32保留较多，里面可以藏污纳垢大大的了。
(4)、FAT数，在(0x10)偏移处，一般都是2，还不知道有那个格式化工具够“狗胆”不是2？
(5)、一个FAT包括多少个扇区，在(0x16 0x17)偏移处，这个数字仅是代表FAT16，对于FAT32这里固定为0，还不知道有那个格式化工具在格式化FAT32时够“狗胆”不是0？
这就回答了本道问题，通过这个数字是不是0来判别，是0则为FAT32，不是0则是FAT16(特别提示，不理会FAT12或其他格式，不要拿FAT12抬杠)
那么FAT32的数字在那里呢？在(0x24 0x27)偏移处，是个long型，够有型。
(6)、这里还有两个数字比较重要，但是很多文章貌似忽视了它们，在做精细分析时，却不得不提。
隐含的扇区数，在(0x
文件系统的总扇区数，在(0x20 0x23)处，这个数据其实是很重要的，下文即见分晓。
回到第一个问题，要是谁够“狗胆”，可以试试通过0xB 0xC 0x10是不是00 02 02来判断是不是首扇。
3、根目录占据多少扇区？
FAT16固定为32个扇区，FAT32首先是占据一簇，例如8个扇区，以后可以一簇一簇来分配，直到盘满恒久远，一扇一簇永流传。
4、有效的簇有多少？有效的簇号是什么？
在一般分析文件系统时，不太关注这个问题，但是如果要精确到每一簇是不是有效的，则需要计算这个参数。
能够用于u盘数据区的扇区数 = 文件系统的总扇区数 - 保留区 - FAT包含的扇区 * FAT数 - 根目录所占扇区数
有效的簇 = 用于u盘数据区的扇区数 / 每簇扇区数
哈哈，这里需要的参数，在上面都一一抽出来了吧，好数据是不要怕挨抽的。
所以，由于u盘的用于文件系统的扇区数不一定刚好符合一簇的大小，多少剩余几扇（小于一簇）永远是用不上的，漂移在文件系统之外，牛人可以在这里埋伏一点好玩的东东，让菜鸟级的翻版制造商觉得背后痒痒的，但又抓不到痒。
由于0和1不是有效的簇号，所以有效的簇号是：FAT16是从2到(有效的簇数+2)，FAT32是从3到(有效的簇数+3)
在格式化FAT32后，通常会发现已经有4096(每簇=8扇)的空间被使用了，这是指已经有一簇用在根目录了。
5、不够严谨的格式化
从第4点知道，格式化后u盘就会有个最大的有效簇号，比它更大的簇号就没有相应的空间与之对应了，但是FAT所能容纳的簇号是128(FAT32)或256(FAT16)的整数倍，所以，在FAT的最后一扇，会有比最大的有效簇号更大的簇号存在，严谨地，这些簇号应该打上坏块(0xFFF7或0x0FFFFFF7)，但是貌似格式化工具在格式化时虽然够“狗胆”却没有这么做，一般都是0，变成疑似的可用空间，被某些笨笨的嵌入系统中的某个笨笨的函数使用，误判还有很多剩余空间。
6、什么时候要用长文件名？
(1)、文件名大于8个字符，后缀名大于3个字符，这个容易理解；
(2)、文件名或后缀名大小字母混合时也要用长文件名，反之如果文件名或后缀名是青一色的大写或小写，则不用长文件名。
在文件目录项的32个字节中，在(0xC)偏移处，如果它的值为0x00，表示文件名是大写，后缀名也是大写，简称“大大”，如果它的值是0x10，表示“小大”，0x18表示“小小”，0x08表示“大小”。
7、关于长文件名的校验码
网上有一段非典型的计算长文件名校验码的代码被广泛传播，作者可谓用心良苦，算法解释得很清楚，但是又不希望使用者只是Ctrl+C、Ctrl+V，要经过自己的大脑整理一下，所以是做过技术处理的。
被广泛传播的代码是这样的：
int i,j,chknum=0;
for (i=11; i>0; i--)
chksum = ((chksum & 1) ? 0x80 : 0) + (chksum >> 1) + shortname[j++];
感觉改成这样就可以了：
int i;
unsigned char chknum=0;
for (i=0; i<11; i++)
chksum = ((chksum & 1) ? 0x80 : 0) + (chksum >> 1) + shortname[i];