解析FAT16文件系统

宝塔服务器面板，一键全能部署及管理，送你10850元礼包，点我领取

引导扇区的信息例如以下：

1. 偏移地址00H，长度3，内容：EB 3C 90 跳转指令。

2. 偏移地址03H，长度8。内容：4D 53 44 4F 53 35 2E 30 为厂商标志和os 版本号号，这里是MSDOS5.0。

3. 偏移地址0BH,长度2，内容：00 02。

注意这里数据的布局，高地址放高字节，低地址放低字节（数据为小端格式组织），所以数据应该是0200，即512。表示的意思是，该磁盘每一个扇区有512个字节。有的可能是1024、2048、4096。

4. 偏移地址0DH，长度1。内容：01。

表示的意思是每一个簇有1个扇区。

这个值不能为0，并且必须是2的整数次方，比方1、2、4、8、16、32、64、128。可是这个值不能使每一个簇超过32KB字节。

5. 偏移地址0EH，长度2，内容：08 00。转换一下。就是00 08，意思是保留区域中的保留扇区数为8个。

那么就能够知道以下的FAT1区的開始的地址就是：0x08*0x200（每一个扇区的字节数）=0x1000。

6. 偏移地址10H。长度1，内容：02。表示此卷中的FAT结构的份数为2，另外一个是备份的。

7. 偏移地址11H。长度2，内容：00 02。转换一下，就是0200H，表示根文件夹项数(Root Entries) 能够保存在该分区的根文件夹文件夹中的32个字节长的文件和文件夹名称项的总数。在一个典型的硬盘上，本字段的值为512。

8. 偏移量地址13H。长度2，内容：4D ED。转换一下就是ED4DH。即大约32MB的SD卡存储量。表示小扇区数(Small Sector) 。该分区上的扇区数，表示为16位(<65536)。对大于65536个扇区的分区来说，本字段的值为0，而使用大扇区数来代替它。

9. 偏移地址16H，长度2，内容：EC 00。转换一下为00EC，表示每一个FAT占用的扇区数。

那么每一个扇区占用的字节数就是0x00EC*0x200=0x1D800。依据启动区、FAT1、FAT2、根文件夹、数据区的次序，能够依次计算出它们的地址了。

(教程中给出的偏移地址为24H，可是依据实际的FAT1/FAT2地址的推算。应该是16H地址)

10. 偏移量地址20H，长度2，内容：00 00。

表示大扇区数(Large Sector) 。假设小扇区数字段的值为0，本字段就包括该FAT16分区中的总扇区数。假设小扇区数字段的值不为0，那么本字段的值为0。

11. 偏移量地址36H，长度为8，内容：46 41 54 31 36 20 20 20。对于ASCII码为“FAT16”，表示文件系统类型(File System Type) 依据该磁盘格式，该字段的值能够为FAT、FAT12或FAT16

启动区：理所当然是0x00；

FAT1：0x1000；

FAT2：0x1000 + 0x1D800 = 0x1E800；

根文件夹区：0x1E800 + 0x1D800 = 0x3C000；

数据区的地址，等等再计算。

这个仅仅是计算。能够看看是不是和实际的一致。

怎么样。是不是和计算的非常一致。

为什么要计算SD数据的读取要给出地址。并且每次读取都是一个整扇区。512个字节。

找出这些地址后，能够非常方便的找到数据。

如今分析下根文件夹区的内容：

这里使用的是FAT16短文件文件夹项，每32个字节表示一个文件（文件夹也是），32个字节的表示定义分别例如以下：

FAT16文件夹项32个字节的表示定义

字节偏移(16进制)

字节数

定义

0x0~0x7

文件名称

0x8~0xA

扩展名

0xB

属性字节

00000000(读写)

00000001(仅仅读)

00000010(隐藏)

00000100(系统)

00001000(卷标)

00010000(子文件夹)

00100000(归档)

0xC~0x15

系统保留

0x16~0x17

文件的近期改动时间

0x18~0x19

文件的近期改动日期

0x1A~0x1B

表示文件的首簇号

0x1C~0x1F

表示文件的长度

1. 偏移地址00H。长度8，内容：驱动器的名称，8个字节。

这里的CCD8相应国标码“特”。而C8A8相应国标码“权”。即特权同学给该SD卡起的“特权”一名。

2. 偏移地址20H，长度8。内容：54 45 53 54 20 20 20 20。

表示第一个文件名称：TEST (空缺部分是空格)。

偏移地址80H，长度8。内容：4E 45 58 54 20 20 20 20。表示第二个文件名称：NEXT (空缺部分是空格)。

3. 偏移地址28H（88H也一样），长度3，内容：54 58 54。

表示文件类型，为ASCII字符表示。

4. 偏移地址2BH（8BH也一样），长度1，内容：20。表示文件属性，00000000(读写)；00000001(仅仅读)；00000010(隐藏)。00000100(系统)。00001000(卷标)；00010000(子文件夹)；00100000(归档)。

5. 偏移地址36H，长度2，内容为BA 49。表示时间=小时*2048+分钟*32+秒/2。得出的结果换算成16进制填入就可以。也就是：36H字节的0~4位是以2秒为单位的量值；36H字节的5~7位和37H字节的0~2位是分钟；37H字节的3~7位是小时。

6. 偏移地址38H，长度2，内容为A3 3A。表示日期=(年份-1980)*512+月份*32+日。得出的结果换算成16进制填入就可以。也就是：38H字节0~4位是日期数。38H字节5~7位和39H字节0位是月份；39H字节的1~7位为年号。原定义中0~119分别代表1980~2099，眼下高版本号的Windows同意取0~127，即年号最大能够到2107年。

7. 偏移地址3AH，长度2。为该文件開始簇号，这里也是用了小端格式组织。转换下为00 02，依据这个就能够找到文件TEST.txt下一个簇号在FAT1中的位置了。1000H+02H*02H（由于2个字节存一个簇号）= 1004H。

偏移地址3AH。长度2，为该文件開始簇号，这里也是用了小端格式组织。

转换下为00 62。依据这个就能够找到文件NEXT.txt下一个簇号在FAT1中的位置了。1000H+62H*02H（由于2个字节存一个簇号）= 10C4H。

8. 偏移地址3CH，长度4，内容：59 BE 00 00。

表示文件长度，转换后为00 00 BE 59就是48729字节。

偏移地址9CH，长度4，内容：32 00 00 00。

表示文件长度。转换后为00 00 00 32就是50字节。

TEST.txt占用了48KB的空间，NEXT占用了512B的空间。文件是依照整簇来存放的。不够一个簇的大小（由上面算得。一个簇为一个扇区即512B），也要给一个簇的空间。

计算出该文件放置空间。

从文件的大小能够计算出，须要占用多少个簇。依据前面的数据，每一个簇放1个扇区，每一个扇区512个字节，那么一个簇的空间就是512字节了。那么48729字节须要96个簇。这96个簇的開始的地址就能够计算出来了。

首先要提一点。这个地方也是特权同学找了非常多资料才发现的，就是根文件夹中根文件夹占有32（20H）个扇区应该是固定的（至少对于FAT16应该是这样），所以真正的用户数据存放应该是从根文件夹地址的32个扇区偏移量后開始算的。

上面已经知道TEST.txt開始簇地址存放在FAT1中的偏移量了：02H，由此能够先计算出TEST.txt的第一簇数据存放地址为：3C000H(根文件夹地址)+20H*200H(前面提到的用户数据偏移量)+(02H-02H)*01H(1个簇有1个扇区)*200H=40000H。把偏移量-02H意思是簇号在FAT1中存储都是从02H開始的。

而第一个簇地址存放在FAT1中的：1000H（FAT1起始地址）+02H*02H=1004H。而1004H地址上的数据为：03 00。转换后为0003H，那么我们能够计算出TEST.txt第二个簇的地址为：3C000H（根文件夹区地址）+20H*200H(前面提到的用户数据偏移量)+ (03H-02H)*01H(1个簇有1个扇区)*200H=40200（第一个簇開始地址）。依此类推，一直到FAT1中偏移量为C2处出现了FF FF。这表示TEST.txt文件存储结束，那么前面的0061H就是文件最后一个簇偏移量。我们能够由此算一下文件大小为：（0061H-0002H+0001H(补偿)）=96个簇。和实际相符。

相同的道理能够算出NEXT.txt文件的存放地址。首先起首地址偏移量为62H，由此能够先计算出NEXT.txt的第一簇数据存放地址为：3C000H(根文件夹地址)+20H*200H(前面提到的用户数据偏移量)+(62H-02H)*01H(1个簇有1个扇区)*200H=4C000H。而第一个簇地址存放在FAT1中的：1000H（FAT1起始地址）+62H*02H=10C4H。

而10C4H地址上的数据为：FF FF,即结束了。也就是说由于NTXT.txt不满一个簇，那么仅仅能分配到一个簇的地址空间。