• FAT16

FAT文件系統的數據結構中有兩個重要的結構：文件分配表和目錄項。

FAT16整體結構由DBR扇區、FAT表、根目錄和數據區組成。下面將詳細介紹。

DBR扇區結構

其也稱為引導扇區，由跳轉指令JUMP，OEM廠商標志，BPB和擴展BPB，引導代碼，結束標志0XAA55構成。下圖為winhex下的DBR扇區截圖。其具體內容設計可查看FATwiki：https://zh.wikipedia.org/wiki/FAT#%E8%AE%BE%E8%AE%A1。其中，可以看到保留扇區為0x08，FAT表為兩個，每簇扇區數為0x80（0x0d），每個FAT占位0x80扇區(0x16-0x17)。

FAT表（文件分配表）

緊跟在保留分區后面的是FAT區，其由兩個完全相同的FAT（File Allocation Table，文件分配表）表單組成，FAT文件系統的名字也是因此而來。FAT 表是一組與數據簇號對應的列表。FAT2緊跟在FAT1之后，它的位置可以通過FAT1的位置加上FAT表的扇區數計算出來。(有時也只有一個FAT，具體多少要看DBR中偏移量為0x10處的值)

它是映射到分區每個簇的條目列表。每個條目記錄下面五種信息中的一種。

• 鏈中下一個簇的地址
• 一個特殊的簇鏈結束符（EOC，End Of Cluster-chain，或稱End Of Chain）符號指示鏈的結束
• 一個特殊的符號標示壞簇
• 一個特殊的符號標示保留簇
• 0來表示空閑簇

定位：0x8*512 = 0x1000

根目錄

它是一個表示目錄的特殊類型文件（現今通常稱為文件夾）。它里面保存的每個文件或目錄使用表中的32字節條目表示。每個條目記錄名字、擴展名、屬性（檔案、目錄、隱藏、只讀、系統和卷）、創建的日期和時間、文件／目錄數據第一個簇的地址，最后是文件／目錄的大小。FAT16的根目錄并不由簇進行管理。FAT16固定為32個扇區。

定位：0x1000 + 0x80*512*2 = 0x21000

數據區

115.gif定位：0x21000 + 32*512 + (5-2)*128*512 = 0x55000

• FAT32

FAT32與FAT16類似，它主要是由保留區（DBR,FSINFO信息扇區，其余），文件分配表，數據區（根目錄，數據）。整體上看，其區別主要在于保留區，數據區中的根目錄由簇進行管理。

DBR

具體設計還是參照wiki: https://zh.wikipedia.org/wiki/FAT#%E8%AE%BE%E8%AE%A1。

下面圖片是我的磁盤上的DBR信息，可以看到FAT表(0x10)為兩個，保留扇區數(0x0e-0x0f)為0x2022=8226。

每個FAT表大小為（0x24-0x27）0x0FEF = 4079扇區。每簇扇區數為0x8(0x0d)。

?

FSINFO扇區

FAT32在保留區中增加了一個FSINFO扇區，用以記錄文件系統中空閑簇的數量以及下一可用簇的簇號等信息，以供操作系統作為參考。

FAT表

根據DBR中信息：FAT表位置應該是8226*512 = 0x404400。

根目錄

0x404400+0xFEF*0x200*2 = 0x800000

可以看到a.txt的目錄項從0x8000e0開始，總共32個字節，位于8號簇。由DBR信息可知，每個簇占8個扇區（DBR信息），那么可以定位a.txt的位置為0x806000 = 0x80000 + 6 * 8 * 512。

文件信息（a.txt）

• FAT16文件定位與FAT32文件定位區別

在DBR中表示FAT表的大小偏移量不同。FAT16: 0x16-0x17? FAT32:0x24-0x27

文件目錄項大小不同，FAT16固定為32個扇區，而FAT32對目錄項以簇為單位進行表示。

(短文件)文件目錄項中表示文件所在簇號位置偏移量不同。FAT16:0x1a-0x1b FAT32:0x14-0x15(高字節) 0x1a-0x1b(低字節)

• FAT32 長文件解析

我將a.txt文件改名為a0123456789.txt。

長文件格式

長文件名使用目錄登記項格式，占用2個字節。采用Unicode格式（一個字符占兩個字節16位）一個長文件名需要若干個這樣的不登記項，它們的含義表示為：

偏移量	長（字節）	含義
0	1	順序字節
1～10	10	長文件名節（5個字符）
11	1	文件屬性（3F）
12	1	種類
13	1	校驗和
14～25	12	長文件名節（6個字符）
26～27	2	起始簇號
28～31	4	長文件名節（2個字符）

所以一個目錄登記項可以表示5＋6＋2共13個字符。第一個字節的低5位指明它在文件名中的順序號，第6位為“1表明它是最后一項”，第5，7位未用置0。

定位目錄項

這里直接進行定位，定位方法和之前相同。

最后兩行是短目錄項，一般遵從一下規則：

1、系統取長文件名的前6個字符加上“~1”形成短文件名，其擴展名不變；

2、如果已存在這個名字的文件，則符號“~”后的數字自動增加；

3、如果文件名內存在windows非法的字符，則以下劃線“_”代替；

上圖中可以看到其簇號還是0x08。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的FAT16和FAT32文件定位的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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