基于stm32f103zet6的FAT16文件系统学习1（初识FAT16）
有了之前读写block的基础之后，准备弄个文件系统，之前没有接触过这东西，所以有很多都晕晕的，但是看到fat的源代码之后还是挺有信心的，因为之前一直过uboot，所以这个文件当然是小巫见大巫了。首先来分析一下对应我的SD的FAT16的相关信息吧（暂且就这么称吧，因为我也不是很了解）。
一、引导扇区段
拿比较简单的FAT16文件系统来分析，格式化为FAT16，然后使用Winhex软件打开我的磁盘驱动器。先贴上一张图
这上面可以发现很多有用的信息，首先我们了解一下基本知识，对于我的SD卡来说，从上面的信息可以看出：
1、一个扇区定为512字节。
2、启动扇区为0扇区，同时这也是物理扇区0，但是，从上面可以看出，我的SD卡是没有MBR（主引导记录区）的，所以这个物理扇区0也就是我的DBR（系统引导扇区），也就是所谓的逻辑扇区0吧（这是我个人的理解）
补充一下：如果有MBR的，那么MBR为访问的第一个扇区，该扇区必须负责找到DBR
3、那么下面来分析一下这个DBR吧。看下面一张表，就可以知道它的定义了。下面这张表实在网上找的，所以和我的SD卡描述的不一样，我把我的SD描述的情况补充在后面。
自然从这个表上面我们可以获取如下主要信息：
每扇区字节数：0x0200 = 512字节
每簇扇区数： 0x20 = 32扇区
保留扇区数： 1扇区
FAT表份数： 0x02 = 2份
根目录项数： 0x0200 = 512，所以做多能存放的文件或者文件夹数目 = 512.
每个FAT表所占的扇区：0x00f3 = 243个扇区
FAT表所在的分区前面隐藏的扇区数：0x00 = 0，再次验证了我之前的猜测。没有MBR的，只有DBR。
卡的容量（总的扇区数）： 0x1e5c00 = 1989632 ,那么换算成M就是： 1989632 * 512B = 971.5M
卡的ID： 0x980b5f1f
FilesysType ：0x31544146就是FAT16的ASCII码。
可执行代码：从0x3c 开始的 347和字节都是可执行代码。
继续看表格。
DBR的偏移 0x5A开始的数据为引导代码。这是由偏移 0x00 开始的跳转指令所指向的。 所列出的偏移 0x00~0x02 的跳转指令"EB 3c 90"清楚地指明了引导代码的偏移位置。jump 3cH加上跳转指令所需的位移量，即开始于 0x3c。此段指令在不同的操作系统上和不同的引导方式上，其内容也是不同的。从头到尾梳理一遍，我们的FAT16文件系统框架就是这样：
引导扇区段
5、下面开始分析一个FAT表，我给SD装入一个文件，名为BingGe.bin
6、如上图，FAT表以"F8 FF FF FF" 开头，此2 字节为介质描述单元，并不参与FAT表簇链关系。可以看出是标识符和第一簇已被占用的意思。
它的第一个簇的地址是0x0002。这个地址从哪里得来的要看后面的内容了，暂且就把它当已知条件吧。这也就是说，在SD卡的第2个簇里边存放着dssd.bin的第1个16K数据，那么它的第二个16K放在哪里呢，我们要看FAT表，每2个簇对应于FAT表中的第4，5个字节，里边的内容为0003接下来的第4、5字节表示 0x0003，这是第2簇，
第6、7字节表示0x0004，这是第3簇
。。。
。。。
可以发现总共是到0x000b结束的。
所以可以推断出这个文件占用空间是9个簇，那么大小= （10*32*512） = 163840（簇注意结束符才算最后一个簇），那么我们截张图看一下，占用大小是多少
显然占用空间也是163840，完全和我们计算的一样。那么，我们继续跟踪一下，既然文件是按照簇为单位进行存储的，那么我们的一个簇是16KB，暂且不管第2个簇是什么内容。因为我们文件中的内容是从第2簇开始的，第2簇存放的是0003，数据0003表示接下来的簇是第3簇，以此类推，可以知道第9簇里面的内容是000b，接下来是第b簇也就是结束簇，至此完成FAT表的初步分析。
三、有关根目录
根目录区里面放的东西就是根目录下所见的东西，根据对引导扇区的分析，我们可以找到根目录区在第448扇区内，如何知道的呢？看一张图示表
红色箭头部分，表示保留扇区，这里我的SD卡是由两个保留扇区的。所以我们的根文件目录扇区 = （FAT*2）+保留+引导扇区 = 446+1+1 = 448扇区，从0开始，也就是第447扇区。那么我们的根文件目录就是第448扇区了。其实，当我们了解了整个结构之后，就能够通过winhex来，整体把握这个FAT的结构了。
1、开始贴上根目录里面的内容
FAT16和FAT32每个文件名都占32个字节，这里放的是短文件名。但FAT16的根目录区只有32个扇区，计算一下，每个扇区512字节，共32个扇区，而每个文件要占用32个字节，很显然，根目录只能放512个文件了。我们对照这下面的这个表格来提取信息
就看最前面的32字节吧，它表示了一个文件(或文件夹)，现在对它分析一下。前11个字节是文件名。从后面的ASCII表中可以看出，它就是我写进去的那个名为BingGe.bin。至于为什么会出现那个A，我也不得而知了。 第0x0B个字节内容为0x20，可以知道它的属性为存档，这与我们从windows中观察到的它的属性是一致的。
0x18~0x19 中的日期=(年份-1980)*512+月份*32+日。得出的结果换
算成 16 进制填入即可。也就是：0x18 字节 0~4 位是日期数；0x18 字节 5~7 位
和 0x19 字节 0 位是月份；0x19 字节的 1~7 位为年号，原定义中 0~119 分别代
表 1980~2099，目前高版本的Windows允许取 0~127，即年号最大可以到 2107
年。那么我看看我们的修改日期：3f 89 = 0011111 1100 01001，那么日期为9 ，月份为12月，年份为31+1980 = 2011年，所以修改日期应该为2011.12.9，再看看我们的文件
果然是没有错的。接着看目录是怎样访问的。
可以看到我们的一个文件夹地址是0x0c那么，跳转到这个簇去看一看就行了。
前面那个项，一个是2E，一个是2E 2E，它倒底是何方神圣，对照ASCII表，它就是一个小点“.”。这个小点什么意思，那第二项就是“..”，有没有什么启发？——DOS!那个
古老的操作系统是怎么访问文件夹的？cd ..就是返回上一层目录。难道是它……？没错!就是它，一个点代表当前目录，两个点代表上级目录。哈哈。看一下当前目录那一项，看一下它的地址，000A，就是这个目录。而..对应的那一项，分析一下地址。00 00，也就是根目录。所以就可以利用这里找到上一级目录，于是就可以实现一级一级目录的访问了。到这里根目录也就初步分析完毕了。接下来准备开始进行初步的移植文件系统了。
