FAT32文件系统根目录与子目录的管理

根目录的管理

FAT32文件系统对于根目录下文件的管理，统一在数据区中的根目录区为这些文件创建目录项，并由FAT表为文件的内容分配簇存放数据。而根目录区的首簇由格式化程序指派，并把指派的簇号记录在DBR的BPB中。如果根目录下文件数目过多，这些文件的目录项在根目录区的首簇存放不下，FAT表就会为根目录分配新的簇来存放根目录下文件及文件夹的目录项。

具体看一个例子，目前在G盘根目录下有一个文件“setup.txt”，我们看FAT32文件系统如何管理这个文件。

第1步　定位DBR。

通过分区表定位到G盘的开始位置，在63号扇区，这个扇区就是G盘的DBR扇区。

第2步　定位根目录首簇。

访问DBR扇区的BPB，通过“DBR保留扇区数”、“每FAT扇区数”两个参数的值便可计算出根目录首簇的开始扇区，具体算法在前面讲解过。

第3步　定位目录项。

找到根目录首簇后，通过文件名定位到目标文件的目录项，其目录项如图4-302中的阴影部分所示。

图4-302　目标文件的目录项

该目录项的模板如图4-303所示。

图4-303　目录项的模板

从模板中可以看到文件开始簇号为3，文件大小为315字节。

第4步　定位FAT。

因为文件开始于3号簇，其下一簇的簇号在FAT表中3号FAT项里存放着，所以通过DBR的BPB参数“DBR保留扇区数”定位FAT1的开始扇区，并跳转过去，找到3号FAT项，其数值如图4-304所示。

图4-304　FAT1的开始扇区

图4-304中阴影部分就是FAT1的3号FAT项，数值为“0F FF FF FF”，说明是个结束标志，所以文件“setup.txt”只占用1个簇，就是3号簇。

第5步　定位数据区。

确定了文件存放在数据区的3号簇，最后就该去3号簇查看数据了。因为数据区中的簇从2开始编号，所以3号簇所对应的扇区号计算方法如下：

DBR保留扇区数 ＋ 2×每FAT扇区数 ＋（3−2）× 每簇扇区数

计算出结果后跳转过去，内容如图4-305所示。

图4-305　文件的内容

因为文件大小是315字节，所以从3号簇的第一个字节起，连续的315字节就是文件“setup.txt”的内容，即图4-305中的阴影部分。

以上就是FAT32文件系统根目录的管理。

子目录的管理

FAT32的根目录、子目录及数据都是放在数据区的。下面根据一个实际的例子分析子目录的管理方法，同时也能看出数据区中的根目录、子目录及其数据的结构和关系。

在一分区根目录下有一个文件夹“123”，如图4-306所示。

图4-306　根目录下的“123”文件夹

文件夹“123”内有一文件夹“456”，如图4-307所示。

图4-307　文件夹“123”下的“456”文件夹

文件夹“456”内又有一文件夹“789”，如图4-308所示。

图4-308　文件夹“456”下的“789”文件夹

文件夹“789”内有一文本文件“abc.txt”，如图4-309所示。

图4-309　文件夹“789”下的“abc.txt”文件

打开文本文件“abc.txt”，其内容如图4-310所示。

图4-310　文本文件“abc.txt”的内容

下面来分析这一系列目录及其数据的结构。

首先通过WinHex在该分区根目下查看文件夹“123”的目录项，如图4-311所示。

图4-311　文件夹“123”的目录项

该目录项各字节的含义见其模板，如图4-312所示。

图4-312　文件夹“123”目录项的模板

从中可看出文件夹“123”的起始簇号为3，在WinHex中跳转到3号簇，其内容如图4-313所示。

图4-313　3号簇的内容

可以看出该簇中有三个目录项，前两个分别是“．”目录和“．．”目录的目录项，第三个为文件夹“456”的目录项，其内容见模板，如图4-314所示。

图4-314　文件夹“456”目录项的模板

从中可看出文件夹“456”的起始簇号为4，在WinHex中跳转到4号簇，其内容如图4-315所示。

图4-315　4号簇的内容

可以看出该簇中有三个目录项，前两个分别是“．”目录和“．．”目录的目录项，第三个为文件夹“789”的目录项，其内容见模板，如图4-316所示。

图4-316　文件夹“789”目录项的模板

从中可看出文件夹“789”的起始簇号为5，在WinHex中跳转到5号簇，其内容如图4-317所示。

图4-317　5号簇的内容

可以看出该簇中有三个目录项，前两个分别是“．”目录和“．．”目录的目录项，第三个为文本文件“abc.txt”的目录项，其内容见模板，如图4-318所示。

图4-318　文本文件“abc.txt”目录项的模板

从中可看出文本文件“abc.txt”的起始簇号为6，文件大小为40字节，在WinHex中跳转到6号簇，其内容如图4-319所示。

图4-319　6号簇的内容

该簇中的前40字节也就是文本文件“abc.txt”的内容了。

通过以上分析，相信大家已经对根目录、子目录及其数据内容的结构有了清楚的了解。