FATFS文件系统详解(下）
5.分区分析
继续回顾我们一开始的这张布局图
5.1 保留分区分析
保留分区为第一个分区，其中引导扇区位于保留分区的第一个扇区。
根据 4.3 章节计算结果可知，保留分区起始地址为 0x00，大小 0xc00
保留分区数据如下，保留分区内最重要的内容即为引导扇区，除引导扇区外，其他剩余空间全部保留，采用0x00覆盖。关于引导扇区已在 4.2 章节详细分析，此处不再做介绍。
5.2 fat区分析
根据 4.3 章节描述，fat区的起始地址为 ==0xc00==，大小为 ==0x3b400==，此外存在两个fat区，fat1和fat2，起始地址分别为：==0xc00==、==0x1e600==，对应地址数据如下：
fat1 数据：
fat2 数据如下：
==由于此处采用fat16格式，所以每个fat条目占据两个字节！==
根据上述数据进行分析：
确认 fat2 为 fat1 的备份；
存在5个fat条目其中 fat[0] 和 fat[1] 为保留条目，fat[0] 的内容与 bpb_media 媒体类型字段一致，fat[1] 用来记录错误历史记录 （详见 4.5 章节描述）
==根据4.5章节描述，fat2对应数据区的第一个簇==，又fat[2]、fat[3]、fat[4] 数据均为 0xff，表明存在三个文件，且每个文件的大小小于等于一个簇的空间；且分别存放在数据区第1到第3个簇上！
此处可能大家会由疑问，刚刚格式化的sd卡为什么会存在文件内，其实这个是系统文件，格式化后自带的，默认是隐藏的，只有使用winhex才能看到，也就是对应的system volume information文件夹。
5.3 根目录区分析
注意，根目录区只有 fat12 / fat16 系统上存在，在fat32系统上不存在此区域。
根目录区用来记录根目录下的文件内容，根据 4.3 章节计算可知，根目录区起始地址为：==0x3c000==，大小为==0x4000==，数据内容如下：
以下是对数据字段进行分析后的内容，如下图所示：
格式化之后，默认会生成一个system volume infomation的系统文件夹，同时此文件夹是根目录下唯一的一个文件，因此在根目录的数据如上图所示。
此文件夹为目录属性，是隐藏的系统目录
长文件名为system volume information，短文件名为system~1
==此目录指向存放的数据在2号簇（对应数据区第一个簇），文件大小字段，由于此文件为目录属性，此字段无意义，因此强制为0==
至此，根目录区分析完了，同时根目录区的 system volume information文件指向数据区第一个簇（2号簇），接下来我们便进入数据区进行分析。
5.4 数据区分析
根据 4.3 章节计算可知，数据区起始地址为：0x40000，大小为242176 * 512 = 0x764 0000，数据内容如下：
对应数据字段分析如下：
system volume information 目录下存在两个文件，分别是indexervolumeguid 和 wpsettings.dat。根据上述分析可知：
indexervolumeguid文件的数据存放在 fat[3]，3号簇上，即数据区的第3个簇（数据区的第1个簇为2号簇）；
wpsettings.dat 文件的数据存放在 fat[4]，4号簇上，即数据区的第2个簇（数据区的第1个簇为2号簇）；
首先，我们跳转到4号簇上查看indexervolumeguid的数据，对应地址计算方式为：
firstsectorofcluster = datastartsector + (n - 2) bpb_secperclus = 512 + (4 - 2) 4
= 520;
对应地址为： firstsectorofcluster bpb_bytspersec = 520 512 = 0x0004 1000
接着跳转到3号簇上查看wpsettings.dat的数据，对应地址计算方式为：
firstsectorofcluster = datastartsector + (n - 2) bpb_secperclus = 512 + (3 - 2) 4
= 516;
对应地址为： firstsectorofcluster bpb_bytspersec = 520 512 = 0x0004 0800
5.5 新增文件测试
在根目录下新增 test 目录，使用winhex更新磁盘数据，观察各数据区变化
保留区无变化
fat区变化如下：
根目录区变化如下：
6.总结
以上便是关于fat文件系统的全部分析了，通过上述分析，外加新增文件辅助理解，对于文件在fat文件系统下如何管理、存储，相信已经有了非常深入的了解。
fat文件系统分为四个区：
保留区最重要的是里面包含引导扇区，引导扇区内存放着bios参数信息，通过此参数可以知道fat文件系统的flash布局，以及flash大小，fat块大小、簇大小等关键信息；
fat区，记录了文件所占用簇的情况，以及对于文件大小大于一个簇的文件，在fat区内形成簇链，记录文件由哪几个簇组成
根目录区，只有fat12/16系统所有，记录了根目录下的文件/目录条目信息
数据区，记录数据分为两个部分，第一部分为目录信息，除根目录外，每个文件夹需要占据一个及以上的簇描述对应目录下的文件情况；第二部分为具体文件数据。两部分数据通过短文件名sfn字段进行关联！
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保留分区为第一个分区，其中引导扇区位于保留分区的第一个扇区。
根据 4.3 章节计算结果可知，保留分区起始地址为 0x00，大小 0xc00
保留分区数据如下，保留分区内最重要的内容即为引导扇区，除引导扇区外，其他剩余空间全部保留，采用0x00覆盖。关于引导扇区已在 4.2 章节详细分析，此处不再做介绍。
5.2 fat区分析
根据 4.3 章节描述，fat区的起始地址为 ==0xc00==，大小为 ==0x3b400==，此外存在两个fat区，fat1和fat2，起始地址分别为：==0xc00==、==0x1e600==，对应地址数据如下：
fat1 数据：
fat2 数据如下：
==由于此处采用fat16格式，所以每个fat条目占据两个字节！==
根据上述数据进行分析：
确认 fat2 为 fat1 的备份；
存在5个fat条目其中 fat[0] 和 fat[1] 为保留条目，fat[0] 的内容与 bpb_media 媒体类型字段一致，fat[1] 用来记录错误历史记录 （详见 4.5 章节描述）
==根据4.5章节描述，fat2对应数据区的第一个簇==，又fat[2]、fat[3]、fat[4] 数据均为 0xff，表明存在三个文件，且每个文件的大小小于等于一个簇的空间；且分别存放在数据区第1到第3个簇上！
此处可能大家会由疑问，刚刚格式化的sd卡为什么会存在文件内，其实这个是系统文件，格式化后自带的，默认是隐藏的，只有使用winhex才能看到，也就是对应的system volume information文件夹。
5.3 根目录区分析
注意，根目录区只有 fat12 / fat16 系统上存在，在fat32系统上不存在此区域。
根目录区用来记录根目录下的文件内容，根据 4.3 章节计算可知，根目录区起始地址为：==0x3c000==，大小为==0x4000==，数据内容如下：
以下是对数据字段进行分析后的内容，如下图所示：
格式化之后，默认会生成一个system volume infomation的系统文件夹，同时此文件夹是根目录下唯一的一个文件，因此在根目录的数据如上图所示。
此文件夹为目录属性，是隐藏的系统目录
长文件名为system volume information，短文件名为system~1
==此目录指向存放的数据在2号簇（对应数据区第一个簇），文件大小字段，由于此文件为目录属性，此字段无意义，因此强制为0==
至此，根目录区分析完了，同时根目录区的 system volume information文件指向数据区第一个簇（2号簇），接下来我们便进入数据区进行分析。
5.4 数据区分析
根据 4.3 章节计算可知，数据区起始地址为：0x40000，大小为242176 * 512 = 0x764 0000，数据内容如下：
对应数据字段分析如下：
system volume information 目录下存在两个文件，分别是indexervolumeguid 和 wpsettings.dat。根据上述分析可知：
indexervolumeguid文件的数据存放在 fat[3]，3号簇上，即数据区的第3个簇（数据区的第1个簇为2号簇）；
wpsettings.dat 文件的数据存放在 fat[4]，4号簇上，即数据区的第2个簇（数据区的第1个簇为2号簇）；
首先，我们跳转到4号簇上查看indexervolumeguid的数据，对应地址计算方式为：
firstsectorofcluster = datastartsector + (n - 2) bpb_secperclus = 512 + (4 - 2) 4
= 520;
对应地址为： firstsectorofcluster bpb_bytspersec = 520 512 = 0x0004 1000
接着跳转到3号簇上查看wpsettings.dat的数据，对应地址计算方式为：
firstsectorofcluster = datastartsector + (n - 2) bpb_secperclus = 512 + (3 - 2) 4
= 516;
对应地址为： firstsectorofcluster bpb_bytspersec = 520 512 = 0x0004 0800
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保留区无变化
fat区变化如下：
根目录区变化如下：
6.总结
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