FAT簡介

FAT在機(jī)械制造方面的意思為： Factory Acceptance Test，工廠驗(yàn)收測試對(duì)于大工廠來說還有另外的解釋：FATFinal Acceptance Test 最終驗(yàn)收測試與之對(duì)應(yīng)的縮寫詞是：　 SAT（SiteAcceptance Test），現(xiàn)場驗(yàn)收測試FAT還是IMF倡議的另一個(gè)新稅種，針對(duì)金融機(jī)構(gòu)的利潤和薪酬征收，由財(cái)政部掌控，用于覆蓋危機(jī)發(fā)生時(shí)的“廣義成本”。由于金融行業(yè)存在準(zhǔn)入壁壘，經(jīng)濟(jì)學(xué)家用“特許價(jià)值（franchise value）”來概括其高于完全競爭行業(yè)的利潤，將這部分“天上掉下來的好處”歸于稅收，并用于危機(jī)之時(shí)，這個(gè)設(shè)計(jì)也不無道理。在IMF看來，F(xiàn)AT另外的好處是防止金融機(jī)構(gòu)“太大”，從而降低危機(jī)時(shí)對(duì)整體經(jīng)濟(jì)所帶來的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn) 。

FAT百科

　　FAT是文件配置表（英語：File Allocation Table，首字母縮略字：FAT），是一種由微軟發(fā)明并擁有部分專利的文件系統(tǒng)，供MS-DOS使用，也是所有非NT核心的微軟窗口使用的文件系統(tǒng)。FAT文件系統(tǒng)考慮當(dāng)時(shí)電腦性能有限，所以未被復(fù)雜化，因此幾乎所有個(gè)人電腦的操作系統(tǒng)都支持。這特性使它成為理想的軟盤和存儲(chǔ)卡文件系統(tǒng)，也適合用作不同操作系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交流。現(xiàn)在，一般所講的FAT專指FAT32。但FAT有一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)：當(dāng)文件刪除后寫入新數(shù)據(jù)，F(xiàn)AT不會(huì)將文件整理成完整片段再寫入，長期使用后會(huì)使文件數(shù)據(jù)變得逐漸分散，而減慢了讀寫速度。碎片整理是一種解決方法，但必須經(jīng)常重組來保持FAT文件系統(tǒng)的效率。

　　釋義一

　　FAT在機(jī)械制造方面的意思為： Factory Acceptance Test，工廠驗(yàn)收測試對(duì)于大工廠來說還有另外的解釋：FATFinal Acceptance Test 最終驗(yàn)收測試與之對(duì)應(yīng)的縮寫詞是：　 SAT（SiteAcceptance Test），現(xiàn)場驗(yàn)收測試FAT還是IMF倡議的另一個(gè)新稅種，針對(duì)金融機(jī)構(gòu)的利潤和薪酬征收，由財(cái)政部掌控，用于覆蓋危機(jī)發(fā)生時(shí)的“廣義成本”。由于金融行業(yè)存在準(zhǔn)入壁壘，經(jīng)濟(jì)學(xué)家用“特許價(jià)值（franchise value）”來概括其高于完全競爭行業(yè)的利潤，將這部分“天上掉下來的好處”歸于稅收，并用于危機(jī)之時(shí)，這個(gè)設(shè)計(jì)也不無道理。在IMF看來，F(xiàn)AT另外的好處是防止金融機(jī)構(gòu)“太大”，從而降低危機(jī)時(shí)對(duì)整體經(jīng)濟(jì)所帶來的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)［1］ 。

　　釋義二

　　文件配置表（英文：File Allocation Table，首字母縮略字：FAT）是一種由微軟發(fā)明的并帶有部分專利［1］的文件系統(tǒng)，供MS-DOS使用，也是非NT內(nèi)核的微軟窗口使用的文件系統(tǒng)。FAT文件系統(tǒng)考慮當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)效能有限，所以未被復(fù)雜化，因而被幾乎所有個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)支持。這特性使它成為理想的軟盤和記憶卡文件系統(tǒng)，也適合用作不同操作系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交流。但FAT有一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)：當(dāng)文件被刪除并且在同一位置被寫入新數(shù)據(jù)，他們的片段通常是分散的，減慢了讀寫速度。磁盤碎片重整是一種解決方法，但必須經(jīng)常重組來保持FAT文件系統(tǒng)的效率。FAT的缺點(diǎn)還有以下幾點(diǎn)：⒈太浪費(fèi)磁盤空間⒉磁盤利用效率低⒊文件存儲(chǔ)受限制⒋不支持長文件名，只能支持8個(gè)字符。⒌安全性較差

　　歷史

　　FAT文件系統(tǒng)遵行已用了多年的軟件方法來進(jìn)行規(guī)范。它在1977年由比爾·蓋茨和馬斯·麥當(dāng)勞為了管理磁盤而發(fā)明，并在1980年被添·彼得遜的86-DOS操作系統(tǒng)采用。這也是86-DOS操作系統(tǒng)與CP/M操作系統(tǒng)最大的不同點(diǎn)，若非此項(xiàng)差異，86-DOS操作系統(tǒng)與CP/M操作系統(tǒng)幾乎可說完全相同。

　　FAT12初期的FAT就是現(xiàn)在俗稱的FAT12。作為軟盤的文件系統(tǒng)，它有幾項(xiàng)限制：不支持分層性結(jié)構(gòu)，叢集尋址只有12位（這使得控制FAT有些棘手）而且只支持最多32M（216）的分區(qū)。當(dāng)時(shí)入門級(jí)的磁盤是5.25“、單面、40磁道、每個(gè)磁道8個(gè)扇區(qū)、容量略少于160KB。上面的限制超過了這個(gè)容量一個(gè)或幾個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)允許將所有的控制結(jié)構(gòu)放在第一個(gè)磁道，這樣在讀寫操作時(shí)移動(dòng)磁頭。這些限制在隨后的幾年時(shí)間里被逐步增大。由于唯一的根目錄也必須放在第一個(gè)磁道，能夠存放的文件個(gè)數(shù)就限制在了幾十個(gè)。

　　目錄為了很好地支持以帶有10MB硬盤為特色的IBM PC XT新計(jì)算機(jī)，在1983年年初MS-DOS 2.0幾乎與該計(jì)算機(jī)在同時(shí)發(fā)布，它引進(jìn)了層次目錄結(jié)構(gòu)。除了允許更好地組織文件外，目錄允許在硬盤上存儲(chǔ)更多的文件，這是因?yàn)樽畲笪募€(gè)數(shù)不再受制于（仍然是固定的）根目錄大小。這個(gè)數(shù)目現(xiàn)在能夠等同于簇的數(shù)目（甚至更大，這是考慮到長度為0的文件并不占據(jù)任何FAT簇）。FAT本身的格式并沒有改變。PC XT的10MB的硬盤有4KB大小的簇。如果后來安裝了一個(gè)20MB的硬盤，并且使用MS-DOS 2.0格式化，最后的簇大小將變?yōu)?KB，硬盤容量將變?yōu)?5.9MB。

　　開始在1984年，IBM發(fā)布PC AT，這是一個(gè)20 MB的硬盤。微軟公司也同步發(fā)布了MS-DOS 3.0。簇集地址增加至16位，允許更大數(shù)量的簇（最大 65，517），所以有更大的文件系統(tǒng)大小。但是，最大數(shù)量磁區(qū)及最大分割區(qū)（相當(dāng)于磁盤）的大小仍是32 MB。所以，盡管技術(shù)上已經(jīng)是“FAT16”，這種格式并不是我們今天常見到的這個(gè)名字所代表的格式。在MS-DOS 3.0格式化一個(gè)20 MB的硬盤，這硬盤將不能被MS-DOS 2.0或之前的版本所存取。當(dāng)然，MS-DOS 3.0 仍然可存取MS-DOS 2.0的格式（8 KB簇的分割區(qū)）。MS-DOS 3.0也開始支持高密度1.2MB 5.25”磁盤，最著名的是每個(gè)磁道有15個(gè)扇區(qū)，這樣就允許FAT有更大的空間。這或許促進(jìn)了一個(gè)對(duì)于簇大小的不確定的優(yōu)化，簇大小從2個(gè)扇區(qū)減到1個(gè)。這樣做的最后結(jié)果是高密度磁盤比舊的雙密度磁盤的速度大幅度降低。

　　擴(kuò)展分區(qū)除了改進(jìn)FAT文件系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)之外，一個(gè)并行的提高FAT存儲(chǔ)空間的開發(fā)路線是支持多個(gè)磁盤分區(qū)。最初，由于主引導(dǎo)分區(qū)中文件分配表的固定結(jié)構(gòu)的原因一個(gè)硬盤只能使用多達(dá)4個(gè)分區(qū)。然而，由于DOS設(shè)計(jì)要求只能有一個(gè)分區(qū)標(biāo)識(shí)為“活動(dòng)的”，它也是主引導(dǎo)代碼啟動(dòng)所用的分區(qū)。使用DOS工具不可能創(chuàng)建幾個(gè)“主”DOS分區(qū)，并且第三方的工具也至少會(huì)警告這樣一個(gè)機(jī)制將與DOS不兼容。為了用一種兼容的方式使用更多的分區(qū)，一種新的分區(qū)類型被開發(fā)出來（1986年1月的MS-DOS 3.2），擴(kuò)展分區(qū)它實(shí)際上是另外稱為邏輯分區(qū)的一個(gè)容器。最初它里面只允許有一個(gè)邏輯分區(qū)、支持最大64MB的硬盤。在MS-DOS 3.3（1987年8月）這個(gè)限制更改到24個(gè)分區(qū)；它可能來自于強(qiáng)制性的C：-Z：的磁盤命名規(guī)則。邏輯分區(qū)表使用盤上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述，可能是為了簡化編碼它與主引導(dǎo)記錄非常相似，并且它們組織成類似于俄羅斯套娃那樣的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中只能有一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。在擴(kuò)展分區(qū)引入之前，一些硬盤控制器（當(dāng)時(shí)是獨(dú)立的板子，因?yàn)檫€沒有IDE標(biāo)準(zhǔn)）能夠?qū)⒋笥脖P顯示為兩個(gè)獨(dú)立的硬盤。作為一種選擇，如Ontrack［1］的磁盤管理員這樣的一些特殊軟件可以用于同樣目的。

　　最終版本1987年11月我們今天稱為FAT的格式最終到來，它在康柏 DOS 3.31中去掉了磁盤扇區(qū)的16位計(jì)數(shù)器。這個(gè)結(jié)果曾經(jīng)一度被稱為DOS 3.31大文件系統(tǒng)。盡管看起來磁盤上的變動(dòng)很小，這個(gè)DOS的磁盤代碼都必須檢查并轉(zhuǎn)換到32位的扇區(qū)數(shù)，由于它全部是16位的匯編語言這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，這項(xiàng)工作就變得非常復(fù)雜。1988年這項(xiàng)改進(jìn)通過MS-DOS 4.0得到廣泛應(yīng)用。分區(qū)大小受限于每個(gè)簇的8位有符號(hào)扇區(qū)計(jì)數(shù)，它最大能達(dá)到2的64次方，對(duì)于一個(gè)常用的有32KB個(gè)簇每扇區(qū)512字節(jié)的硬盤來說，將FAT16分區(qū)大小的“明顯”限制擴(kuò)充到2GB。在磁光盤媒體上，它能使用1或者2KB的扇區(qū)，這樣大小限制也就成比例地增大。后來，視窗NT通過將每個(gè)簇的扇區(qū)數(shù)當(dāng)作無符號(hào)數(shù)將最大的簇大小增加到64KB。然而這個(gè)格式與當(dāng)時(shí)其它的任何FAT實(shí)現(xiàn)都不兼容并且產(chǎn)生了大量內(nèi)部碎片。視窗98也支持這種格式的讀寫操作但是它的磁盤管理工具不支持這種格式。

　　長文件名Windows 95設(shè)計(jì)人員的一個(gè)用戶體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)就是除了傳統(tǒng)的8.3文件名以外在新操作系統(tǒng)中使用長文件名（LFN）。長文件名通過在目錄條目排列時(shí)使用一個(gè)工作區(qū)來實(shí)現(xiàn)（參見下面）。按照Windows 95VxD設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的命名規(guī)則這個(gè)新擴(kuò)充的文件系統(tǒng)通常稱為VFAT。有意思的是，VFAT驅(qū)動(dòng)在早于Windows 95的Windows for Groups 3.11中就已經(jīng)出現(xiàn)，但它僅僅用于實(shí)現(xiàn)32位文件訪問，一個(gè)繞過DOS的視窗自帶高性能保護(hù)模式文件管理系統(tǒng)，它能夠直接使用BIOS或者更好的32位磁盤訪問，如視窗自帶的保護(hù)模式磁盤驅(qū)動(dòng)程序。它是一個(gè)后門；微軟為Windows for Groups 3.11所作的廣告說32位文件訪問基于“芝加哥項(xiàng)目的32位文件系統(tǒng)”。在Windows NT中，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)對(duì)于長文件名的支持從3.5版就已經(jīng)開始了。

　　FAT32為了解決FAT16對(duì)于卷大小的限制同時(shí)讓DOS的真實(shí)模式在非必要情況下不減少可用常規(guī)內(nèi)存狀況下處理這種格式，微軟公司決定實(shí)施新一代的FAT，它被稱為FAT32，帶有32位的簇?cái)?shù)，用了其中的28位。理論上，這將支持總數(shù)達(dá)268，435，438（《228）的簇，允許磁盤容量達(dá)到2字節(jié)。然而，由于微軟公司scandisk工具的限制，F(xiàn)AT不能大于4，177，920（《222）個(gè)簇，這將卷的容量限制在了124.55GB，除非不再使用“scandisk”。［2］FAT32隨著Windows95 OSR2發(fā)布，盡管需要重新格式化才能使用這種格式并且DriverSpace 3（Windows95 OSR2和視窗98所帶版本）從來都不支持這種格式。Windows98提供了一個(gè)工具用來在不丟失數(shù)據(jù)的情況下將現(xiàn)有的硬盤從FAT16轉(zhuǎn)到FAT32格式。在NT產(chǎn)品線上對(duì)于它的支持從Windows2000開始。Windows 2000和 Windows XP能夠讀寫任何大小的FAT32文件系統(tǒng)，但是這些平臺(tái)上的格式化程序只能創(chuàng)建最大32GB的FAT32文件系統(tǒng)。Thompson and Thompson （2003）寫道“奇怪的是微軟公司說這種現(xiàn)象是故意設(shè)計(jì)的”［3］ 微軟公司知識(shí)庫文章 184006［4］的確是這么說的，但是沒有提出任何關(guān)于這個(gè)限制的合理解釋。Peter Norton的觀點(diǎn)是“微軟公司在有意地削弱FAT32文件系統(tǒng)”［5］。

　　最大分區(qū)在FAT16中，采用了16bit寬的簇地址，32bit寬扇區(qū)地址。雖然32bit的扇區(qū)地址可以尋址2^32*512，約2個(gè)TB的容量，但于由規(guī)定每簇最大的容量不超過1024*32，所以FAT16文件系統(tǒng)的容量也就限制到了2^16*1024*32，大約2.1GB的空量，并且實(shí)際還達(dá)不到這個(gè)值。FAT32文件系統(tǒng)使用了32bit寬的簇地址，所以稱為FAT32。但在微軟件的文件系統(tǒng)中只使用了低28位，最大容量為2^28*1024*32，約8.7TB的空量。有的人認(rèn)為32bit全用，最大容量為2^32*1024*32，這種說法是不正確的。雖然FAT32具有容納近乎8.7TB的容量，但實(shí)際應(yīng)用中通常不使用超過32GB的FAT32分區(qū)。WIN2000及之上的OS已經(jīng)不直接支持對(duì)超過32GB的分區(qū)格式化成FAT32，但WIN98依然可以格式化大到127GB的FAT32分區(qū)，但不推薦這樣做。

　　第三方支持其它IBM PC的可選操作系統(tǒng)—如Linux、FreeBSD和BeOS—都支持FAT格式，并且大部分都在相應(yīng)的視窗版本發(fā)布以后很快就支持VFAT和FAT32格式。早期的Linux發(fā)布版本還包括稱為UMSDOS的格式，它是保存在一個(gè)獨(dú)立的稱為--linux-。---的帶有Unix文件屬性（如長文件名和訪問許可）的FAT。UMSDOS在VFAT發(fā)布以后就不再使用從Linux內(nèi)核2.5.7開始就禁止了這項(xiàng)功能。Mac OS X操作系統(tǒng)在除啟動(dòng)盤之外的其它卷上也支持FAT文件系統(tǒng)。

　　其它數(shù)據(jù)流FAT文件系統(tǒng)本身不是為支持ADS而設(shè)計(jì)的，但是一些高度依賴它們的操作系統(tǒng)創(chuàng)造出不同的方法在FAT驅(qū)動(dòng)器上處理它們。這些方法或者在額外的文件或路徑中存儲(chǔ)附加的信息（Mac OS），或者給那些磁盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中以前沒有使用的變量賦予新的含義（OS/2和視窗NT）。第二種設(shè)計(jì)，盡管想象起來會(huì)更有效率，但是它們不能被不認(rèn)識(shí)這種格式的工具復(fù)制或者備份；使用不能識(shí)別這種格式的磁盤工具（如碎片整理或CHKFSK）控制這些磁盤可能會(huì)破壞這些信息。Mac OS使用PC Exchange存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)，文件屬性和文件名存在一個(gè)名為FINDER.DAT的隱藏文件中，資源分支（ADS）存在名為RESSOURCE.FRK的子目錄中，這些數(shù)據(jù)都存在使用它們的每個(gè)目錄中。從PC Exchange 2.1開始，它們將Mac OS的長文件名保存為標(biāo)準(zhǔn)的FAT長文件名，并且將超過31個(gè)字符的FAT長文件名轉(zhuǎn)換為唯一的31字符能夠被Macintosh應(yīng)用程序識(shí)別的文件名。Mac OS X將元數(shù)據(jù)（資源分支、不同的ADS、文件屬性）保存在與所有人相同并以“._”開始的名字的隱藏文件中，并且Finder將一些文件夾和文件元數(shù)據(jù)存在名為“.DS_Store”的隱藏文件中。OS/2高度依賴于擴(kuò)展屬性（EA）并且將它們存在位于FAT12或FAT16的根目錄下名為“EA DATA. SF”的隱藏文件中。這個(gè)文件使用以前文件（或者目錄）的目錄清單中的兩個(gè)保留字節(jié)索引。在FAT32格式中，這些字節(jié)中存有文件或者目錄開始簇號(hào)的高16位，這樣就使它難于在FAT32上保存EA。擴(kuò)展屬性可以通過Workplace Shell桌面、REXX腳本、許多系統(tǒng)圖形用戶接口和命令行工具（如4DOS|4OS2］］來訪問。Windows NT支持HPFS、NTFS和FAT中所有擴(kuò)展屬性的處理（所用處理機(jī)制完全類似于OS/2），但是不能處理其它一些存于NTFS驅(qū)動(dòng)器的ADS數(shù)據(jù)。試圖從復(fù)制帶有與NTFS驅(qū)動(dòng)器屬性不同擴(kuò)展屬性的ADS到FAT驅(qū)動(dòng)器將報(bào)告一個(gè)警告信息提示ADS將會(huì)丟失。Windows 2000以后產(chǎn)品的處理類似于視窗NT但復(fù)制到FAT32時(shí)它們沒有顯示任何警告信息直接丟棄擴(kuò)展屬性（但報(bào)告其它象“Macintosh Finder Info”和“Macintosh Resource Fork”這些ADS引起的警告）。

　　前景微軟公司獲得了VFAT和FAT32的專利（但沒有得到最初的FAT的專利），這引起人們對(duì)于微軟將會(huì)尋求從Linux OS發(fā)布和初始化他們產(chǎn)品的媒體廠商收取專利費(fèi)的擔(dān)憂（參見下面的FAT授權(quán)協(xié)議）。盡管最初的裁定不利于微軟公司，但是微軟仍然取得了勝利并且得到了專利授權(quán)。由于微軟公司已經(jīng)宣布不再開發(fā)基于MS-DOS的消費(fèi)用操作系統(tǒng)視窗Me的后續(xù)版本，所以不再有可能會(huì)有新版的FAT。對(duì)于大多數(shù)用途來說，為視窗NT系列開發(fā)的NTFS文件系統(tǒng)從效率、性能和可靠性來說都優(yōu)于FAT；它的主要缺點(diǎn)是小容量文件所占的額外空間以及除了基于NT的視窗之外的很少有其他操作系統(tǒng)支持。由于確切的規(guī)范是微軟公司的商業(yè)秘密，這就使得使用一個(gè)DOS軟盤用于恢復(fù)目的很困難。微軟公司提供了一個(gè)恢復(fù)界面來解決這個(gè)問題，由于安全的原因它嚴(yán)重限制了缺省情況下它能解決的問題。FAT仍然是活動(dòng)媒體的常用文件系統(tǒng)（CD和DVD是例外），軟碟使用的是FAT12，其它多數(shù)活動(dòng)媒體用的是FAT16（如用于數(shù)位相機(jī)的快閃記憶卡和USB隨身碟）。許多活動(dòng)媒體還沒有達(dá)到能夠享用FAT32。出于兼容性和存儲(chǔ)空間利用率的考慮FAT仍然用在這些驅(qū)動(dòng)器上，同時(shí)也是由于這些活動(dòng)媒體上的文件的許可更容易遇到麻煩而不是更重要這樣一個(gè)事實(shí)。視窗2000和XP支持的FAT32格式化的限制是32GB，這非常有效地強(qiáng)迫使用現(xiàn)代硬盤的用戶或者使用NTFS或者在視窗之外格式化驅(qū)動(dòng)器。一個(gè)解決的辦法是使用從Linux移植到視窗平臺(tái)的一個(gè)工具version of mkdosfs。這里也有一個(gè)自由開源的工具。

　　設(shè)計(jì)

　　主磁盤結(jié)構(gòu)一個(gè)FAT文件系統(tǒng)包括四個(gè)不同的部分。保留扇區(qū)，位于最開始的位置。第一個(gè)保留扇區(qū)是引導(dǎo)區(qū)（分區(qū)啟動(dòng)記錄）。它包括一個(gè)稱為基本輸入輸出參數(shù)塊的區(qū)域（包括一些基本的文件系統(tǒng)信息尤其是它的類型和其它指向其它扇區(qū)的指針），通常包括操作系統(tǒng)的啟動(dòng)調(diào)用代碼。保留扇區(qū)的總數(shù)記錄在引導(dǎo)扇區(qū)中的一個(gè)參數(shù)中。引導(dǎo)扇區(qū)中的重要信息可以被DOS和OS/2中稱為驅(qū)動(dòng)器參數(shù)塊的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)訪問。FAT區(qū)域。它包含有兩份文件分配表，這是出于系統(tǒng)冗余考慮，盡管它很少使用，即使是磁盤修復(fù)工具也很少使用它。它是分區(qū)信息的映射表，指示簇是如何存儲(chǔ)的。根目錄區(qū)域。它是在根目錄中存儲(chǔ)文件和目錄信息的目錄表。在FAT32下它可以存在分區(qū)中的任何位置，但是在早期的版本中它永遠(yuǎn)緊隨FAT區(qū)域之后。數(shù)據(jù)區(qū)域。這是實(shí)際的文件和目錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的區(qū)域，它占據(jù)了分區(qū)的絕大部分。通過簡單地在FAT中添加文件鏈接的個(gè)數(shù)可以任意增加文件大小和子目錄個(gè)數(shù)（只要有空簇存在）。然而需要注意的是每個(gè)簇只能被一個(gè)文件占有，這樣的話如果在32KB大小的簇中有一個(gè)1KB大小的文件，那么31KB的空間就浪費(fèi)掉了。例外情況Apricot PC的MS-DOS所用FAT的實(shí)現(xiàn)有一個(gè)不同的啟動(dòng)扇區(qū)組織以使用計(jì)算機(jī)與IBM不兼容的基本輸入輸出系統(tǒng)。跳轉(zhuǎn)指令和OEM名被省略并且MS-DOS文件系統(tǒng)參數(shù)位于0x50（在標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)中偏移為0x0B - 0x17）。后來的Apricot MS-DOS版本除了Apricot特有的引導(dǎo)區(qū)之外也具有了讀寫標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)分區(qū)的能力。BBC Master 512 上的DOS Plus根本就不使用傳統(tǒng)的引導(dǎo)區(qū)。數(shù)據(jù)磁盤省略了引導(dǎo)區(qū)并且以一個(gè)單份的FAT開始（FAT的第一個(gè)字節(jié)用來確定磁盤容量），啟動(dòng)磁盤使用一個(gè)包含啟動(dòng)調(diào)用程序的小型ADFS文件系統(tǒng)，后面跟隨一個(gè)單份的FAT。

　　文件分配表一個(gè)分區(qū)分成同等大小的簇，也就是連續(xù)空間的小塊。簇的大小隨著FAT文件系統(tǒng)的類型以及分區(qū)大小而不同，典型的簇大小介于2KB到32KB之間。每個(gè)文件根據(jù)它的大小可能占有一個(gè)或者多個(gè)簇；這樣，一個(gè)文件就由這些這些（稱為單鏈表）簇鏈所表示。然而，這些鏈并不一定一個(gè)接著一個(gè)在磁盤上存儲(chǔ)，它們經(jīng)常是在整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域零散的儲(chǔ)存。文件分配表（FAT）是映射到分區(qū)每個(gè)簇的條目列表。每個(gè)條目記錄下面五種信息中的一種。鏈中下一個(gè)簇的地址一個(gè)特殊的文件結(jié)束符（EOF）符號(hào)指示鏈的結(jié)束一個(gè)特殊的符號(hào)標(biāo)示壞簇一個(gè)特殊的符號(hào)標(biāo)示保留簇0來表示空閑簇每個(gè)版本的FAT文件系統(tǒng)使用不同大小的FAT條目。這個(gè)大小已經(jīng)由名字表示出來，例如FAT16文件系統(tǒng)的每個(gè)條目使用16位表示，32位文件系統(tǒng)使用32位表示。這個(gè)不同意味著FAT32系統(tǒng)的文件分配表能比FAT16映射更多的簇，它也允許FAT32有更大的分區(qū)大小。這也使得FAT32比FAT16更能有效地利用磁盤空間，因?yàn)槊總€(gè)驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)ぶ犯〉拇兀@也就意味著更少的空間浪費(fèi)。

　　目錄表目錄表是一個(gè)表示目錄的特殊類型文件（現(xiàn)今通常稱為文件夾）。它里面保存的每個(gè)文件或目錄使用表中的32字節(jié)條目表示。每個(gè)條目記錄名字、擴(kuò)展名、屬性（檔案、目錄、隱藏、只讀、系統(tǒng)和卷）、創(chuàng)建的日期和時(shí)間、文件/目錄數(shù)據(jù)第一個(gè)簇的地址，最后是文件/目錄的大小。除了FAT12和FAT16文件系統(tǒng)中的根目錄表占據(jù)特殊的根目錄區(qū)域位置之外，所有其它的目錄表都存在數(shù)據(jù)區(qū)域。合法的DOS文件名包括下面一些字符：大寫字母A-Z數(shù)字0-9空格（盡管結(jié)尾的空格被作為填充而不是文件名的一部分）！ # $ % & （） - @ ^ _ ` { } ~ ‘數(shù)值 128-255DOS文件名位于OEM字符集。長文件名（LFN）使用一個(gè)技巧存儲(chǔ)在FAT文件系統(tǒng)上——在目錄表中添加假的條目。這些條目使用一個(gè)普通文件無法使用的卷標(biāo)屬性標(biāo)識(shí)，普通文件無法使用是由于它們被大多數(shù)舊的MS-DOS程序忽略。很顯然，一個(gè)只包含卷標(biāo)的目錄被當(dāng)作空卷，這樣就允許刪除；使用長文件名創(chuàng)建的文件在從普通的DOS刪除就會(huì)發(fā)生這樣的情形。校驗(yàn)和也允許檢驗(yàn)長文件名是否與8.3文件名匹配；當(dāng)一個(gè)文件刪除之后使用DOS在同一個(gè)目錄位置重新創(chuàng)建之后就會(huì)出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象。校驗(yàn)和使用下面的算法計(jì)算。（注意pFcbName是指向如正常目錄條目中所顯示的文件名的指針，例如前八個(gè)字符是文件名，最后三個(gè)是擴(kuò)展名。點(diǎn)是隱含的。文件名中沒有使用的空間將使用空格（ASCⅡ 0x20）補(bǔ)齊。例如，“Readme.txt”將記錄為“README TXT”。

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8unsignedcharlfn_checksum（constunsignedchar*pFcbName）

　　{

　　inti;

　　unsignedcharsum=0;

　　for（i=11;i;i--）

　　sum=（（sum&1）0x80:0）+（sum》》1）+*pFcbName++;

　　returnsum;

　　}

　　舊版的PC-DOS錯(cuò)誤地將根目錄中的長文件名當(dāng)作卷標(biāo)，這樣它們就會(huì)顯示錯(cuò)誤的卷標(biāo)。每個(gè)假條目包含13UTF-16個(gè)字符（26字節(jié)），通過使用包含文件大小或者時(shí)間記錄的區(qū)域獲得除了舊的8+3之外的另外15個(gè)字節(jié)（但是出于安全和磁盤檢查工具的考慮開始簇的區(qū)域沒有使用保留值為0）。參見8.3中另外的解釋。如果一個(gè)文件名只包含小寫字母、或者是一個(gè)小寫字母的名加上大寫擴(kuò)展名的混合或者與此相反，沒有特殊的字符并且滿足8.3的限制，在視窗NT上就不創(chuàng)建VFAT的條目。相反，在目錄條目的偏移0x0c處的沒有說明的位用來指示文件名全部或者部分是小寫字母。特別明確的是，位4意味著小寫字母的擴(kuò)展名，位3意味著名是小寫字母，這樣就允許如“example.TXT”和“HELLO.txt”這樣的組合，但是不允許“Mixed.txt”這樣的組合。很少有操作系統(tǒng)支持這種功能。非NT視窗版本當(dāng)這個(gè)擴(kuò)展使用時(shí)將把文件名當(dāng)作大寫字母。缺省情況下，Linux的最近版本將認(rèn)識(shí)這個(gè)擴(kuò)展但是在寫時(shí)并不使用它。

　　第三方擴(kuò)展在微軟公司添加長文件名和創(chuàng)建/訪問時(shí)間戳之前，其它的操作系統(tǒng)使用目錄表字節(jié)0x0C-0x15存儲(chǔ)其它的元數(shù)據(jù)。

　　授權(quán)

　　專利在二十世紀(jì)九十年代中期微軟公司申請(qǐng)并獲得了一系列的FAT文件系統(tǒng)內(nèi)核部分的專利。由于具有廣泛的兼容性和易于理解，F(xiàn)AT經(jīng)常被選為用于數(shù)碼相機(jī)和個(gè)人數(shù)碼助理中閃存的數(shù)據(jù)交換格式。2003年12月3日微軟公司宣布使用FAT規(guī)范和“相關(guān)智慧產(chǎn)權(quán)”將需要得到授權(quán)，每個(gè)銷售單元支付0.25美元的版權(quán)費(fèi)，每個(gè)授權(quán)協(xié)議最多250，000美元的版權(quán)費(fèi)。為了這個(gè)目的，微軟公司提及了四個(gè)關(guān)于FAT文件系統(tǒng)的專利作為它的知識(shí)產(chǎn)權(quán)主張的基礎(chǔ)。所有這些與長文件名擴(kuò)展有關(guān)的FAT首先出現(xiàn)在Windows 95中：美國專利 5，745，902 - 訪問使用不同文件名格式的文件名的方法和系統(tǒng)。1992年7月6日備案。這包括生成、聯(lián)系一個(gè)8.3兼容格式的短文件名和長文件名的方法（如“Microsoft.txt”和“MICROS~1.TXT”），以及列舉相互沖突的短文件名的方法（如“MICROS~2.TXT”和“MICROS~3.TXT”）。還不清楚這個(gè)專利是否覆蓋不具有顯式長文件名能力的FAT實(shí)現(xiàn)。Unix文件系統(tǒng)中的硬連接看起來不是先行者：從長文件名刪除一個(gè)FAT文件也將刪除它的短文件名。將一個(gè)文件重命名為一個(gè)“短”文件名也將一致地更改長文件名；同樣，將一個(gè)文件重命名為“長”文件名也將重新生成一個(gè)“短”文件名。在NTFS中，硬連結(jié)和兩個(gè)名字是不同的概念，并且每個(gè)硬連結(jié)都有兩個(gè)名字。最后，在API的層面上，當(dāng)在系統(tǒng)中進(jìn)行目錄搜索時(shí)兩個(gè)文件名都會(huì)出現(xiàn)；它們看起來不是兩個(gè)獨(dú)立的文件并且它們也沒有有必要去“映射”確定同一個(gè)文件。美國專利 5，579，517 - 長、短文件名公用的命名空間。1995年4月24日備案。這包括將多個(gè)連續(xù)8.3目錄條目鏈接在一起支持長文件名的方法，其中一些條目特殊進(jìn)行標(biāo)記阻止可能引起混淆地早期的不支持長文件名的FAT實(shí)現(xiàn)。公共專利基金會(huì)成功地對(duì)這項(xiàng)專利發(fā)起了挑戰(zhàn)；這個(gè)專利申請(qǐng)由于所申請(qǐng)的技術(shù)在專利美國專利 5，307，494 和 美國專利 5，367，671中的先期發(fā)現(xiàn)在2004年9月14日被駁回］。這個(gè)決定后來在2006年1月10日被美國專利局所推翻。美國專利 5，758，352 - 長、短文件名公用的命名空間。1996年9月5日備案。它非常類似于5，579，517。公共專利基金會(huì)成功地對(duì)這項(xiàng)專利發(fā)起了挑戰(zhàn)；美國專利商標(biāo)局基于“the six assignees names were incorrect” ［4］在2005年10月5日駁回了這項(xiàng)專利。這個(gè)決定也在后來的2006年1月10日被美國專利局推翻。美國專利 6，286，013 - 在操作系統(tǒng)中為長、短文件名提供一個(gè)公用的命名空間的方法和系統(tǒng)。1997年1月28日備案。它所申請(qǐng)的內(nèi)容包括Windows 95、Windows 98和Windows Me的長文件名提供給它們MS-DOS兼容層所用的方法。它看起來不影響非微軟的FAT實(shí)現(xiàn)。許多技術(shù)評(píng)論斷言這些專利僅僅涵蓋了支持長文件名的FAT實(shí)現(xiàn)，那些只使用短名字的移動(dòng)固態(tài)媒體和消費(fèi)設(shè)備將不受影響。另外，在微軟2000年12月6日出版的“Microsoft Extensible Firmware Initiative FAT 32 File System Specification，F(xiàn)AT： General Overview of On-Disk Format”，微軟公司明確地給出了一些授權(quán)，許多讀者將它認(rèn)為是微軟允許操作系統(tǒng)廠商實(shí)現(xiàn)FAT。

　　控訴由于人們廣泛要求重新審查這些專利，公眾專利基金會(huì)向美國專利和商標(biāo)局（USPTO）提出了一些證據(jù)爭辯這些專利的有效性，其中包括施樂公司和IBM的早期參考資料。美國專利商標(biāo)局承認(rèn)這些證據(jù)提出了“可專利性的實(shí)質(zhì)性的新問題”并且對(duì)于微軟公司FAT專利的有效性展開調(diào)查。2004年9月30日，美國專利商標(biāo)局主要基于公共專利基金會(huì)所提供的證據(jù)駁回了美國專利 5，579，517的專利主張。這個(gè)基金會(huì)的執(zhí)行總裁Dan Ravicher說“現(xiàn)在專利局只不過是確認(rèn)了我們已經(jīng)知道了一段時(shí)間的事情，微軟公司的專利是假的。”PUBPAT的新聞發(fā)布會(huì)說，“微軟公司仍然有機(jī)會(huì)回應(yīng)專利局的駁回。有代表性的是第三方的重新審查要求如PUBPAT提供的資料成功地減小了專利的范圍或者有70%的機(jī)會(huì)完全駁回專利。”2005年10月5日，專利局宣布隨著調(diào)查的深入它駁回了專利5.579，517的專利主張，另外它發(fā)現(xiàn)專利美國專利 5，758，352有錯(cuò)誤的專利受益人而無效。最后在2006年1月10日，專利局裁定微軟公司的FAT系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)是“新穎和非顯然的”，推翻了早期的兩個(gè)非最終裁決。

　　注解

　　^ 專利申請(qǐng)的是在文件系統(tǒng)中支持長文件名的技術(shù)，而不是文件系統(tǒng)內(nèi)核本身。^ Duncan，Ray （1989）。 Design goals and implementation of the new High Performance File System. Microsoft Systems Journal 4 ⑸.^ Thompson，Robert Bruce and Barbara Fritchman Thompson，PC Hardware in a Nutshell，3rd Edition，，O’Reilly，ISBN 059600513X （p. 506 re Microsoft “bizarrely” saying 32 GB limitation is by design^ Limitations of FAT32 File System，Microsoft knowledge base article 184006^ Norton，Peter （2002頁面文件）

　　兩者轉(zhuǎn)換

　　FAT32和NTFSFAT32轉(zhuǎn)NTFS在開始——運(yùn)行中輸入CMD ，再輸入 convert X：/FS:NTFS （X：是所要轉(zhuǎn)化的分區(qū)盤符）重新啟動(dòng)之后就開始轉(zhuǎn)化了。不過這樣的轉(zhuǎn)化方式有三個(gè)弊端：⒈其實(shí)也不能算是弱點(diǎn)，主要是轉(zhuǎn)化為NTFS之后，系統(tǒng)默認(rèn)Everyone（每個(gè)人）用戶對(duì)所有目錄、文件擁有完全權(quán)限，其實(shí)FAT32本來就默許所有用戶訪問！為了安全起見，需要重新設(shè)置安全特性。對(duì)一些重要文件，應(yīng)該取消everyone用戶的完全權(quán)限。⒉轉(zhuǎn)化后的NTFS分區(qū)，第一次可能很容易產(chǎn)生磁盤碎片。⒊C盤在轉(zhuǎn)換為NTFS分區(qū)前，一定要注意是不是多系統(tǒng)的，有沒有安裝WIN9X、ME等不認(rèn)識(shí)NTFS分區(qū)的系統(tǒng)，如果安裝了，那么C盤千萬不能轉(zhuǎn)換為NTFS分區(qū)，一定要保持原來的FAT分區(qū)。擴(kuò)展分區(qū)里的邏輯分區(qū)則除了安裝有WIN9X/ME系統(tǒng)的分區(qū)外，其他的分區(qū)都可以轉(zhuǎn)換為NTFS分區(qū)。NTFS轉(zhuǎn)FAT32目前為止，比較常用的方法就是用PQMagic進(jìn)行轉(zhuǎn)化（也可用Acronis公司的Partation Expert，英文版，但完全支持中文），但是一定要注意，如果有中文目錄、文件，一定要集中起來用Winrar打包成英文名稱的壓縮包，否則這些中文目錄、文件都將無法訪問！！！常見問題⒈中途斷電，分區(qū)成了PQRP類型，無法訪問，怎么辦？可以利用PQ安裝目錄下的PTEDIT32.exe（\PowerQuest\PartitionMagic 8.0）進(jìn)行修復(fù)，只需將標(biāo)志為PQRP的分區(qū)（類型為3C），轉(zhuǎn)化為FAT32/NTFS（類型為07/0B）即可。如果是C盤出錯(cuò)，可以借助實(shí)模式 DOS加載DOS版的PTEDIT.exe（\PowerQuest\PartitionMagic 8.0\DOS）進(jìn)行修復(fù)。注：其他PQ操作斷電導(dǎo)致的問題也可以依法炮制，而且相對(duì)于Diskgenius，PTEDIT32.exe可以支持NTFS 分區(qū)。⒉轉(zhuǎn)化分區(qū)后，中文目錄無法訪問，怎么辦？可以利用GHOST克隆問題分區(qū)，然后用ghost Explorer打開gho備份文件，重命名中文目錄即可。

　　兩者對(duì)比

　　FAT與NTFS相比NTFS分區(qū)僅能通過Windows NT及之后的操作系統(tǒng)進(jìn)行訪問。如果您的Windows NT操作系統(tǒng)發(fā)生致命錯(cuò)誤，您將無法簡單的通過系統(tǒng)盤引導(dǎo)至命令行方式并修復(fù)NTFS分區(qū)上所出現(xiàn)的問題。為避免出現(xiàn)這種問題，Microsoft建議您在硬盤上安裝第二套Windows NT操作系統(tǒng)，并通過這套操作系統(tǒng)來修復(fù)NTFS分區(qū)上所出現(xiàn)的問題。令人遺憾的是，這種方法存在某些嚴(yán)重缺陷。首先，根據(jù)您在安裝過程中所設(shè)置的選項(xiàng)，第二套操作系統(tǒng)可能需要耗費(fèi)150 MB左右硬盤空間。其次，在系統(tǒng)引導(dǎo)過程中，這兩套操作系統(tǒng)將共享相同的文件。因此，如果您的系統(tǒng)分區(qū)（用以引導(dǎo)PC的分區(qū)）采用NTFS格式并且出現(xiàn)問題，那么，您可能無法啟動(dòng)任意一套Windows NT操作系統(tǒng)并修復(fù)問題。盡管系統(tǒng)分區(qū)出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率微乎其微，但當(dāng)您對(duì)磁盤分區(qū)進(jìn)行修改時(shí)，很多情況下都需要手工更新Boot.ini文件。如果您在這種更新過程中執(zhí)行了錯(cuò)誤操作，那么，Windows NT將無法正常啟動(dòng)。此時(shí)，由于初始引導(dǎo)文件位于系統(tǒng)分區(qū)上，因此，所有安裝在系統(tǒng)中的Windows NT都將無法共享這一文件。一種較為理想的解決方案是將您的系統(tǒng)分區(qū)格式化為FAT文件系統(tǒng)。如果您對(duì)系統(tǒng)安全性的要求不高，那么，請(qǐng)為系統(tǒng)分區(qū)指定較小的分區(qū)容量并且不在該分區(qū)上存放除Windows NT系統(tǒng)文件以外的任何內(nèi)容。請(qǐng)記住，除非未經(jīng)授權(quán)的用戶能夠通過物理方式對(duì)您的計(jì)算機(jī)進(jìn)行訪問，否則，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)在安全性方面還是完全值得信賴的。如果您由于某種原因必須將您的系統(tǒng)分區(qū)格式化為NTFS文件系統(tǒng)。那么，您還可以從網(wǎng)上下載PE工具箱，將PE安裝在U盤里，使U盤成為驅(qū)動(dòng)盤，PE的文件系統(tǒng)為FAT文件系統(tǒng)。這樣，您就能在享受高性能的同時(shí)享受高系統(tǒng)安全性。PE將占用U盤150 MB左右的空間。當(dāng)然，裝有PE的U盤的剩余空間仍可以使用。

　　關(guān)于硬盤格式FAT，F(xiàn)AT32，和NTFS的區(qū)別

　　這些都是常見的文件系統(tǒng)，它們的特點(diǎn)有很多，對(duì)普通用戶來講，主要是兼容性、壽命和使用限制：

　　FAT：也叫FAT16，這個(gè)基本上已經(jīng)淘汰掉了。因?yàn)橹С肿畲蠓謪^(qū)只能2GB，最大單個(gè)文件2GB。

　　FAT32：這個(gè)一般是針對(duì)小硬盤的，比如40G。優(yōu)點(diǎn)是兼容性最好，蘋果、手機(jī)都能讀，缺點(diǎn)是單個(gè)文件不能大于4GB。

　　NTFS：這個(gè)是目前在PC機(jī)上使用最廣泛的格式，單個(gè)文件超過4G毫無問題。缺點(diǎn)是讀寫頻繁，不適合在U盤等閃存盤使用。移動(dòng)硬盤推薦用這個(gè)。

　　EXFAT：這個(gè)是微軟為解決FAT32的缺點(diǎn)特別推出的，閃存盤專用。既沒有NTFS的壽命短的缺點(diǎn)，也能放大文件。閃存盤首選。但這種格式的最大缺點(diǎn)是兼容性最差，很多智能設(shè)備甚至操作系統(tǒng)都不能識(shí)別，SP3以前版本的XP也不能識(shí)別。