📄 fat磁盘文件管理系统的组成.htm
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<HTML><HEAD><TITLE>FAT磁盘文件管理系统的组成</TITLE>
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<P align=center>FAT磁盘文件管理系统的组成</P>
<P>
磁盘片经格式化后被划分成物理扇区，知道“磁盘/磁道/扇区”3个参数就能确定磁盘的物理位置。但是，在进行数据存取的时候，DOS不仅要确定将数据存放在磁盘的物理位置，而且还要确定它们的逻辑存放位置。DOS把存储空间组织成物理位置并提供一种机制对存放于这些位置上的数据进行索引。同时，建立按层次安排的索引关系，将磁盘的物理扇区转换成逻辑扇区，在把数据分配到逻辑扇区位置。所以，在FAT文件系统的管理下，磁盘数据的存储方式有磁盘数据的物理存储和磁盘数据的逻辑存储之分。<BR><B>1.磁盘数据的物理存储</B><BR>
通过格式化操作，系统将磁盘片划分成磁面、磁道和扇区。每个磁面上含有相同的磁道数，每个磁道上亦含有相同数目的扇区数，每个扇区都包含512字节数据信息。一个或若干个扇区被组织成一个“簇”(Cluster)。<BR>扇区是存储信息的最小单位，簇是文件数据读写操作的最小单位。<BR>在硬盘中，每簇所含的扇区数与逻辑盘的容量有关。常用软盘的每簇扇区数为：<BR>360KB
软盘：2扇区/每簇<BR>1.2MB 软盘：1扇区/每簇<BR>1.44MB
软盘：1扇区/每簇<BR><B>2.逻辑扇区及物理扇区</B><BR>
我们可以用“磁面、磁道、扇区”3个参数来表示磁盘上某个区域，用这种表示方式法表示的磁盘扇区我们称之为物理扇区。<BR>
为了文件操作上的方便，磁盘在进行数据读写操作的时候，操作系统并不是直接使用物理扇区进行分配的，它是用一个数字来表示分配的扇区，这个数字称为逻辑扇区数。在磁盘读写操作时，为提高访问磁盘的速度，总是尽量减少磁头的移动次数，磁盘的逻辑扇区编号就是按照这个原则产生的。<BR>以5.25英寸、1.2MB的软盘为例：<BR>0磁面、0磁道、1扇区-----编号为逻辑0扇区。<BR>0磁面、0磁道、2～15扇区-编号为逻辑1～14扇区。<BR>0磁面、0磁道、1～15扇区-编号为逻辑15～29扇区。<BR>…………<BR><B>3.磁盘数据的逻辑存储</B><BR>在格式化的过程中，DOS还同时在磁盘上建立以下数据结构：<BR>
(1)引导记录(DBR)位于0面0道1扇区(逻辑0扇区)，说明磁盘的结构信息。<BR>
(2)文件分配表(FAT)用于记录磁盘空间的分配情况，指示硬盘数据信息存放的柱面及扇区的信息指针。其表项可以是以下4种表示方式之一：<BR>·一个数字，代表指向另一个簇的指针。<BR>·数字“0”，表示一个未使用的簇。<BR>·一个“坏扇区”标记。<BR>·文件结束(EOF)标记符。<BR>为保证磁盘信息的正确性和可靠性，在磁盘上共有FAT表完全相同的两个拷贝FAT1及FAT2。<BR>
(3)文件(根)目录表(FDT)一个指示已存入数据信息的索引。记录磁盘上存储文件的大小、位置、日期和时间等数据。<BR>
(4)数据区存放数据信息。<BR>磁盘上的上述信息区域在常用软盘上所对应的逻辑扇区号如图6-1所示：</P>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=1>
<TBODY>
<TR>
<TD width="20%">
<P align=center>DBR</P></TD>
<TD width="20%">
<P align=center>FAT1</P></TD>
<TD width="20%">
<P align=center>FAT2</P></TD>
<TD width="20%">
<P align=center>根目录FDT</P></TD>
<TD width="20%">
<P align=center>数据区...</P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P><BR>360K软盘：0 1～2 3～4 5～11 12～719 逻辑扇区<BR>1.2M软盘：0 1～7 8～14 15～28 29～2399
逻辑扇区<BR>1.44MB软盘：0 1～9 10～18 19～32 33～2879
逻辑扇区<BR>硬盘：0～(硬盘的FAT1、FAT2、FDT的大小及起止扇区与逻辑盘容量有关)</P>
<P>
图6-1 常用磁盘上各数据区对应的逻辑扇区<BR>
硬盘的FAT1、FAT2和FDT的大小与起始扇区号与逻辑盘的容量有关。但是，根目录FDT的大小总为32个扇区。我们可以运行工具软件Norton中的DISKEDIT.EXE,再依次选择参数项"Object"和"Sector"来查看就清楚了。<BR>上述软盘的簇编号总是以第2簇从各磁盘的数据区对应的首扇区开始编号。既：<BR>360KB
数据区：第12～719扇区 =>第2～355簇<BR>1.2MB 数据区：第29～2399扇区 =>第2～2372簇<BR>1.44MB
数据区：第33～2879扇区 =>第2～2848簇<BR><B>4.磁盘目录文件的管理方式</B><BR>
FAT文件系统是采用树形目录的方式来管理文件。<BR>
一个目录就是一个索引，它包含存放在盘上的一系列文件，以及告诉系统每个文件物理存放位置的参数信息。该索引也可以包含子目录的引用，也就是说，目录可安排成一种层次结构，一个目录项包含了其下层目录的名字。所有层次目录的起点是称为“根目录”的系统主目录。这种功能允许用户将数据文件逻辑分组到各个子目录层上去，这就是“树型结构”的目录管理方式。<BR>除根目录外，所有目录项都允许用户使用DOS命令来建立或删除。根目录是在对磁盘格式化时建立的，它不能使用DOS命令将其删除。<BR>
虽然操作系统能够对磁盘的物理扇区及逻辑扇区进行自动转换，能够跟踪任何文件的存放地址，但在一个索引中对成百上千个文件进行索引并不是一件容易的事，根据用户的需要，把具有某种联系的一类文件逻辑划分到一系列子目录中，采用树型目录的方式对有效地管理磁盘文件系统是非常必要的。</P>
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