Microsoft可扩展固件计划和FAT32文件系统规范及FAT磁盘格式概述

　　以字符“0x”开头的数字为16进制，若开头没有字符“0x”则表明该数字为10进制。本文的程序使用C语言书写，书写风格可能与教科书中严格定义的有所出入。些变量在程序中没有注明其数据类型是16-bit还是32-bit，因为我们知道你有能力正确地完成这些数据类型之间的转换，并保证在转换32-bit为16-bit的过程中不会造成数据丢失。同时请注意，所有的数据类型均是无符号类型（ UNSIGNED），不要尝试使用有符号整形（ signed integer types）来进行FAT运算，否则一些FAT卷将会因此而出错。

　　BPB（ BIOS Parameter block）是FAT文件系统中第一个重要的数据结构，它位于该FAT卷的第一个扇区同时也属于FAT文件系统基本区域的保留区。这个扇区又叫做“启动扇区”、“保留扇区”、“0扇区”，众多的叫法都说明一个相同的问题：该扇区是FAT卷的第一个扇区。这是FAT文件系统中第一个让人感到迷惑的地方，对于Ms-D0s1.x的版本，启动扇区中并没有BPB这么一个东西，FAT文件系统的最早期版本只有两种不同的格式：使用于单面或双面的360K5寸软盘。这两种格式是通过FAT的第一个字节（FAT］的低8位）来区分的。在MS-D0s2.x以后，启动扇区里增加了BPB用于区分磁盘介质，同时不再支持老的磁盘介质区分方式（用FAT的第一个字节来区分），所有的FAT文件系统卷必须在启动扇区中包含BPB。这又是一个迷惑人的地方，BPB具体是什么样的？在MS-D0s2.x的定义中，每个FAT卷的扇区数不能多于65536（每个扇区512字节的话最多32M），这一限定是由于定义“总扇区数”的变量本身是一个16-bit的数据类型。这一个限制在Ms-D0s3.x中有所改进，它使用一个32-bit的变量来存储“总扇区数”。在Win95操作系统，确切的说应该是在OsR2（ OEM Service Release2）出现的时候BPB的内容有了新的变化，在这一版本中引入了新的FAT类型FAT32。在FAT16中，由于FAT表的大小限制了有效的簇数（ cluster），同时也就限制了磁盘空间的大小，如果每个扇区为512字节的话，那么FAT16格式只能支持到2G。FAT32的引入改变了这一状况，不再需要增加分区来管理大于2G的硬盘。FAT32的BPB内容和FAT12/FAT16的内容在 BPB Toset32区域以前完全一致，而从偏移量36开始他们的内容有所区别，具体内容要看FAT类型为FAT12/FAT16还是FAT32（后面的内容会提到如何区分FAT格式）这点保证了在启动扇区中包含一个完整的FAT12/FAT16或FAT32的BPB内容，这么做是为了达到最好的兼容性，同时也为了保证所有的FAT文件系统驱动程序能正确地识别和驱动不同FAT格式，并让他们良好地工作，因为他们包含了现有的全部内容。