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U盘文件系统
 
文章编号:
081126123906
文章分类: 接口技术 USB
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关 键 词: U盘,优盘,文件系统
文章来源:
网络
摘 要:
优盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为 5 部分:MBR 区、DBR 区、FAT 区、FDT区和 DATA区...

DOS引导记录公式:  
文件分配表=保留扇区数  
根目录=保留扇区数+FAT的个数×每个 FAT的扇区数  
数据区=根目录逻辑扇区号+(32×根目录中目录项数)/ 每扇区字节数  
绝对扇区号=逻辑扇区号+隐含扇区数  
扇区号=(绝对扇区号 % 每磁道扇区数)+1  
磁头号=(绝对扇区号 / 每磁道扇区数)% 磁头数  
磁道号=(绝对扇区号 / 每磁道扇区数)/ 磁头数
要点:

  •   DBR位于柱面 0,磁头 1,扇区 1,其逻辑扇区号为 0
  •   DBR包含 DOS引导程序和 BPB。
  •   BPB十分重要,由此可算出逻辑地址与物理地址。

文件分配表(FAT)
绝对扇区号为:FAT_LBA = DBR_LBA + BPB_wReservedSec 处是文件分配表,是 DOS 文件组织结构的主要组成部分。我们知道 DOS进行分配的最基本单位是簇。文件分配表是反映硬盘上所有簇的使用情况,通过查文件分配表可以得知任一簇的使用情况。DOS在给一个文件分
配空间时总先扫描 FAT,找到第一个可用簇,将该空间分配给文件,并将该簇的簇号填到目录的相应段内。即形成了“簇号链”。FAT就是记录文件簇号的一张表。FAT的头两个域为保留域,对 FAT12来说是 3个字节,FAT16来说是 4个字节。其中头一个字节是用来描述介质
的,其余字节为 FFH。介质格式与 BPB相同。
  FAT结构含义 :一般 FAT表的第一项为 FF8H或 FFF8H。
 

FAT12 FAT16 意义
000H   0000H 可用
FF0H-FF6H FFF0H-FFF6H 保留
FF7H FFF7H
FF8H-FFFH  FFF8H-FFFFH 文件最后一个簇 
×××H ××××H 文件下一个簇

对于 FAT16,簇号×2作偏移地址,从 FAT中取出一字即为 FAT中的域。
    逻辑扇区号 = 数据区起始逻辑扇区号+(簇号-2)×每簇扇区数
    簇号 =(逻辑扇区号-数据区起始逻辑扇区号)/ 每簇扇区数+2
要点:

  •   FAT反映硬盘上所有簇的使用情况,它记录了文件在硬盘中具体位置(簇)。
  •   文件第一个簇号(在目录表中)和 FAT的该文件的簇号串起来形成文件的“簇号链”,修复被破坏的文件就是根据这条链。
  •   由簇号可算逻辑扇区号,反之,由逻辑扇区号也可以算出簇号,公式如上。
  •   FAT位于 DBR之后,其 DOS扇区号从 1开始。

文件目录表(FDT)
绝对扇区号为:FDT_LBA = FAT_LBA + BPB_bNumFATs * BPB_wSecPerFAT处是文件目录表,DOS 文件组织结构的又一重要组成部分。文件目录分为两类:根目录,子目录。根目录有一个,子目录可以有多个。子目录下还可以有子目录,从而形成“树状”的文件目录结构。
子目录其实是一种特殊的文件,DOS 为目录项分配 32 字节。
目录项定义如下:
 

 
  1. typedef struct  
  2. {    
  3.         char  FileName[8];  //ofs:0.文件名    
  4.         char  ExtName[3];  //ofs:8.扩展名    
  5.         uchar attribute;  //ofs:11.文件属性。典型值:存档(0x20)、卷标(0x08)。    
  6.         char  reserved[10]; //ofs:21.保留    
  7.         uint  time;     //ofs:22.时间    
  8.         uint  data;     //ofs:24.日期    
  9.         uint  StartClus;  //ofs:26.开始簇号    
  10.         ulong FileLength;  //ofs:28.文件长度    
  11. }DIR_tag;   

1)  目录项文件名区域中第一个字节还有特殊的意义:  

  • 00H代表未使用。  
  • 05H代表实际名为 E5H。  
  • E5H代表此文件已被删除。

2)  目录项属性区域的这个字节各个位的意义如下:
   7  6  5  4  3  2  1  0
   未  修  修  子  卷  系  隐  只
   用  改  改  目  标  统  藏  读 
       标  标  录  属  属  属
       志  志      性  性  性
3)  WINDOWS 的长文件名使用了上表中所说的“保留”这片区域。
4)  时间:time = Hr * 2048 + Min * 32 + Sec + 2。
5)  日期:time = (Yr-1980) * 512 + Mon * 32 + Day。
6)  簇号与逻辑扇区号的关系为:
逻辑扇区号 =(簇号  - 2)×  每簇扇区数 +  数据区起始逻辑扇区号。
7)  要点:  

  •  文件目录是记录所有文件,子目录名,扩展名属性,建立或删除最后修改日期。文件开始簇号及文件长度的一张登记表.  
  •  DOS 中 DIR 列出的内容是根据文件目录表得到的。  
  •  文件起始簇号填在文件目录中,其余簇都填在 FAT 中上一簇的位置上。

数据区(DATA)  
数据区绝对扇区号=根目录绝对扇区号+(32×根目录中目录项数)/ 每扇区字节数
表达式:DATA_LBA = FDT_LBA +( 32 * BPB_wRootEntry )/ BPB_wBytesPerSec。

温馨提示:

  百合电子工作室有一个关于USB开发方面的开源项目-Easy USB 51 Programer,整个开发过程写得非常详细,不防参考一下,您还可以进入她的论坛参与此项目的讨论。

 
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