FAT文件系统原理

FAT文件系统原理
FAT（File Allocation Table）文件系统是一种用于管理磁盘空间和
存储文件的文件系统。

它最初由微软公司于1977年开发，广泛应用于早
期的个人电脑和移动设备中。

FAT文件系统具有简单、可靠和高兼容性的
特点，因此仍被用于许多现代操作系统中。

FAT文件系统的核心原理是使用文件分配表（File Allocation Table）来跟踪文件在存储媒体中的分配情况。

文件分配表是一个表格，
用于记录存储媒体上每个存储块（cluster）的分配情况。

存储媒体（如
硬盘、闪存等）被划分为一个个固定大小的存储块，文件分配表将这些存
储块连接起来以形成文件。

FAT文件系统使用一个文件目录来记录所有文件和目录的相关信息。

每个文件和目录占据一个固定大小（通常为32字节）的目录条目。

每个
目录条目包含了文件的名称、大小、起始簇号等信息。

目录条目中有一个
特殊的标记，用于表示该条目是否已被删除或者未被使用。

当用户创建一个新文件时，FAT文件系统首先会找到一个未被使用的
目录条目来保存文件的信息。

然后，它会从文件分配表中寻找连续的空闲
存储块以存储文件的内容，并将这些存储块的索引记录到文件分配表中。

当用户删除一个文件时，FAT文件系统会将对应的目录条目标记为未使用，并将文件分配表中对应的存储块标记为可用。

FAT文件系统的文件访问速度较慢，主要是因为文件分配表的顺序访
问会带来一定的开销。

为了加速文件访问，FAT文件系统采用了簇的概念。

一个簇由多个连续的存储块组成，文件的内容被分配到一个或多个簇上。

这样，文件系统可以根据文件的簇号从文件分配表中快速定位到文件的实
际存储位置，减少顺序查找的时间。

此外，FAT文件系统还具有很好的兼容性。

它可以在不同的操作系统
和硬件平台上使用，并且可以与其他文件系统（如NTFS、EXT等）共存。

这使得FAT文件系统成为许多移动设备、U盘、闪存卡等存储介质的常用
文件系统。

总的来说，FAT文件系统通过使用文件分配表来管理存储媒体的空间，并使用目录条目来记录文件和目录的相关信息，实现了简单、可靠和高兼
容性的文件管理。

尽管它在速度和性能方面有一些限制，但由于其广泛的
应用和兼容性，FAT文件系统仍然是许多设备和操作系统的重要组成部分。