1、FAT12////////////////////FAT12文件系统简介 本文主要介绍以3.5英寸的1.44M标准格式化的FAT12文件系统的软盘为介绍对象。
【资料图】
2、这里强调那么多是因为：1.44M的软盘格式化可以不是1.44M，可以大于也可以小于；格式化的文件系统也可以不是FAT12。
3、 为什么会出现正常的1.44M软盘格式化后可大可小的情况呢？从软盘及软盘驱动器原理出发，软盘的寻址方式（可以认为是读取数据的方式）是：CHS，C = Cylinder（柱面）,H = Header（磁头）,S = Sector（扇区）。
4、标准地格式化后，磁盘将被格式化为 每面80磁道（80个同心圆，柱面），每个磁道有18个扇区，每个扇区是 512字节，那么高密3.5英寸软盘的容量为：2×80×18×512 ＝ 1474560 Byte = 1440 KB = 1.44 MB。
5、然而，软盘可以不格式为80磁道，每个磁道也可以不是18扇区，这是题外话，如果您有兴趣，可以用古老的HDCopy试试。
6、 文件存储到磁盘上时至少要占用1个扇区，即使这个文件只有1个字节，如果文件有513字节，那就得占用2个扇区，下一个文件就不能用这只使用了一个字节的扇区。
7、即软盘以扇区为单位存储文件。
8、现在用下面的假设来说明本文的目的： 假设只有18个扇区的磁盘，以 0 - 17 编址，如果一个文件保存在 1 - 6扇区，另一文件保存在 7 - 16扇区，如果我们对第一个文件增加了内容，又需要一个扇区来保存它，但由于文件连续存储， 7号扇区是第二个文件的，我们当然不能用它，只有最后留有一个扇区可用，我们会不会把第二个文件先挪到8-17扇区以腾出一个扇区来给第一个文件使用呢？当只有少数两个文件的时候可以，但有很多文件的时候会变得麻烦起来。
9、如果我们用一个表来表示有一个文件占用了 1-6扇区 和 17扇区，那事情就简单了——我们不必为文件不连续而烦恼。
10、这个表就叫它：文件分配表(File Allocation Table)。
11、那怎样才能知道这个文件存储的文件名和文件存放的起始扇区？再建一个表，用于存放文件名、起始扇区、文件创建时间、文件实际大小等等资料，这个表叫：文件目录表(File Directory Table)。
12、将这两个表放在磁盘指定的位置，以便操作系统使用，磁盘的其它扇区全都用来存放文件的实际内容，这就构成了有文件系统的磁盘。
13、 磁盘上，0面0磁道第1扇区用于存放引导程序，如果这512字节最后两个字节分别是0x55,0xAA（一个字是0xAA55)，称为可引导标志，BIOS会将这512字节读取出来执行，操作系统便是利用这里来实现引导的。
14、标识软盘是不是FAT12并不是没有根据的，在这512字节中，还有一个设备头用于标识这个软盘（设备），例子如下：;===========================================================================; 程序执行的第一条指令必须是跳转（如果你想使用FAT12这类文件系统的磁盘）; 必须占用3字节;===========================================================================jmp SHORT main ; 2 bits，跳转到主程序执行nop ; 1 bit;===========================================================================; FAT12 文件系统头，从NYAOS 借过来的，可以参考相关的文档以获得更多细节; 这个块会让 Winimage 认出编译后的二进制文件为有效的引导文件; 如果不使用这个块，Winimage将不会将其作为引导程序处理; 但我们可以借助其它方法和工具处理，比如DEBUG;===========================================================================bsOEM db "ExOS0.02" ; OEM String,任意你喜欢的8字节ASCII码bsSectSize dw 512 ; Bytes per sectorbsClustSize db 1 ; Sectors per clusterbsRessect dw 1 ; # of reserved sectorsbsFatCnt db 2 ; # of fat copiesbsRootSize dw 224 ; size of root directorybsTotalSect dw 2880 ; total # of sectors if < 32 megbsMedia db 0xF0 ; Media DescriptorbsFatSize dw 9 ; Size of each FATbsTrackSect dw 18 ; Sectors per trackbsHeadCnt dw 2 ; number of read-write headsbsHidenSect dd 0 ; number of hidden sectorsbsHugeSect dd 0 ; if bsTotalSect is 0 this value is ; the number of sectorsbsBootDrv db 0 ; holds drive that the bs came frombsReserv db 0 ; not used for anythingbsBootSign db 29h ; boot signature 29hbsVolID dd 0 ; Disk volume ID also used for temp ; sector # / # sectors to loadbsVoLabel db "NO NAME " ; Volume LabelbsFSType db "FAT12 " ; File System type <- FAT 12文件系统;===========================================================================; Main start here;===========================================================================main:#至于如何引导计算机，可以参考我Blog里的more.asp?name=xemean&id=2 0面0道第2扇区到第10扇区的9个扇区是FAT表的存放位置，为了预防，0面0道的第11扇区到1面0道第1扇区的9个扇区是第2个FAT表的存放位置，这第2个FAT是备用的，当第一个FAT出了问题里，可以用第2个FAT。
15、1面0道的第2扇区起到1面0道的第15扇区（共14个扇区）用于存放 FDT。
16、FDT没有备份，所以没有第二个FDT。
17、这里要注意的是，磁盘为了读写的速度，0面0道的18个扇区接下来的是 1面0道的扇区，而不是0面1道，因为0面0道跟1面0道同在一个柱面上（同心圆），只是用的磁头不同。
18、 FAT12 中，每个文件分配表项只占12位(bit)，即1.5字节(byte)，每个表项代表一个扇区，在这里，磁盘只有扇区的概念，磁盘里所有扇区都被类似于上一段提到的磁盘读写方式线性地编址（LBA），不再有CHS。
19、这里还要提一提簇的概念：DOS会把2个扇区作为一簇，那么文件就要以簇为单位读写。
20、簇的大小通常根据磁盘的大小设定，以尽可能少浪费磁盘空间为本。
21、 FAT12每个表项的值指出文件存放的下一个扇区号，同时也是表项入口。
22、比如如果文件的存放的第一个扇区是002，那系统首先找FAT的002，在002处得到一个值003，表示文件下一个扇区是003号，再接着003表项找，得到006...，表项的值含义如下：000 - 此簇未用；FF8 - FFF 该簇为文件的最后一簇；FF0 - FF7，此簇为坏，不可用；其它值表示文件下一簇的簇号。
23、 下面的图来说明FAT的基本原理：表项编号 值(16位) 备注 000 | FF0 | <- 000 项 001项为表头，1字节 0xF0表示存储介质001 | FFF | <- 2、3字节为 0xFFFF ，固定值，FAT标志002 | 003 | <- 文件下一簇为003003 | 005 | <- 下一簇：005004 | FF7 | <- 坏簇，不可用005 | 011 | <- 下一簇：011........................................011 | FF8 | <- 该文件结束012 | 000 | <- 可用簇.......................................根据上表，我们可以知道，一个文件占用了 002,003,005,011 这4个簇。
24、 簇号 + 31 = 逻辑扇区号 //// 31 ＝ 保留扇区数 + 隐藏扇区数 + FAT数×每个FAT所占扇区数 + FDT所占扇区数 - 2 = 1 + 0 + 2*18 + 14 -2 LBA = 逻辑扇区号 - 1 扇区 = (LBA MOD 每道扇区数) + 1 磁道 = (LBA / 每道扇区数) / 磁头数 磁头 = (LBA / 每道扇区数) MOD 磁头数根据上面的公式，得到以下计算值：002: S = ( 32 MOD 18 ) + 1 = 15002: C = ( 32 / 18 ) / 2 = 0002: H = ( 32 / 18 ) MOD 2 = 1-----------------011: S = ( ( 11+31-1) MOD 18) + 1 = 6011: C = ( ( 11+31-1) / 18) / 2 = 1011: H = ( ( 11+31-1) / 18) MOD 2 = 0 就此，我们已经可心根据簇号得到物理CHS了，那怎样才能得到一个文件的关系首簇号呢？前面我们提到了FDT。
25、下面说说FDT的结构： 每个FDT项占32字节，分配如下：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝0 - 7 ： 8字节，文件名8 - 10： 3字节，文件扩展名11 ：1字节，文件的属性12 - 15：4字节，保留16 - 21：6字节，保留22 - 23：2字节，文件最后修改时间（时分秒，5:6:5）24 - 25：2字节，文件最后修改日期（年月日，7:4:5，年取0-119对应 1980 - 2099）26 - 27：2字节，文件首簇号，我们可以根据这个值在FAT中找到文件的存储位置28 - 31：4字节，文件的长度，以字节为单位＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝0 - 7 文件名含义：0 - 目录项为空，可用；E5 - 此文件已经被删除7 - 10 ：文件名和扩展名为8.3格式，如果不够，必需用空格填充，即文件名如果只有6个字节，那剩下的2个字节必须以空格填充。
26、文件名和扩展名都是大写。
27、11属性字节含义：00 - 普通文件；01 - 只读；02 - 隐藏；04 - 系统文件；10(1x) - 该文件是目录。
本文分享完毕，希望对大家有所帮助。
