理解FAT16与FAT32：文件系统结构解析

本文主要介绍了FAT16和FAT32文件系统的基本结构和工作原理，特别是FAT16的详细内容。 FAT16文件系统是早期个人计算机常用的文件系统之一，它以文件分配表（FAT）为核心来管理磁盘上的数据存储。在FAT16中，文件系统的基础单位是扇区，通常为512字节，而簇是由多个扇区组成的，是文件系统实际存储数据的最小单位。文件可能会跨越一个或多个簇，通过FAT表来跟踪文件各个部分的位置。 1. DBR扇区（Disk Boot Record）是硬盘上的第一个扇区，包含引导程序和BPB（BIOS Parameter Block），BPB存储了分区的重要参数，如起始和结束扇区、文件系统类型、磁盘介质描述、根目录大小、FAT数量、分配单元大小等。 2. FAT表（File Allocation Table）是FAT16的核心，有两个副本，用于冗余和故障恢复。FAT表中的每个项对应一个簇，记录了文件数据在磁盘上的位置。FAT16使用16位来表示每个簇的状态，最多可以管理65536个簇。由于每个簇的最大大小为32KB，因此FAT16的总容量上限约为2GB。 3. 根目录区存储了文件和目录的元数据，包括文件名、扩展名、创建日期、修改时间等信息。根目录的大小在BPB中定义。 4. 数据区则包含了实际的文件内容，根据FAT表中的指示进行读取。 FAT16的工作流程是：首先，从根目录找到目标文件的簇号；然后，使用FAT表来查找下一个簇的号码，依次读取数据直到遇到FAT项中的结束标志（如FFFF）。这个过程会一直持续到文件的末尾。 FAT32是FAT16的升级版，解决了FAT16不能支持大容量硬盘的问题。FAT32使用32位的FAT项，可以管理更多的簇，从而支持更大的磁盘容量，但其簇的最小大小通常为4KB，这可能导致对小文件的存储效率降低。 总结来说，FAT16和FAT32是两种老式但重要的文件系统格式，它们通过FAT表来管理和追踪文件在磁盘上的分布，不同之处在于FAT16适用于较小的磁盘，而FAT32更适合大容量存储设备。随着技术的发展，现在更常见的文件系统有NTFS和exFAT，它们提供了更高的性能和安全性。