系统启动步骤和编写引导扇区(二)

操作系统启动步骤:
BIOS加电自检---->跳转引导扇区0x7c00---->加载内核进内存

FAT12文件系统(理论篇)
文件系统

- 存储介质上组织文件数据的方法（数据组织的方式）

FAT12_简介.png
文件系统示例

- FAT12是DOS时代的早期文件系统
- FAT12结构非常简单，一直沿用于软盘
- FAT12的基本组织单位
       字节（Byte）：基本数据单位
       扇区（Sector）：磁盘中的最小数据单元
       簇（Cluster）：一个或多个扇区

深入FAT12文件系统

      FAT12文件系统由引导区，FAT表，根目录项表和文件数据区组成。

FAT12的主引导区

        主引导区存储的比较重要的信息是文件系统的类型，文件系统逻辑扇区总数，
        每簇包含的扇区数等。主引导区最后以0x55AA两个字节作为结束，共占用一个扇区。

FAT12_文件信息.png

根目录区的大小和位置
FAT12_计算公式.png

                                                   可以看到根目录区起始于第19扇区

    根目录区由目录项构成，每一个目录项代表根目录中的一个文件索引。

FAT12_文件信息.png

FAT表 - FAT12的数据组织核心

- FAT1和FAT2是相互备份的关系 ，数据内容完全一致
- FAT表是一个关系图，记录了文件数据的先后关系
- 每一个FAT表项占用12比特
- FAT表的前2个表项规定不使用
- FAT表中的每个表项只占用12比特（1.5字节）
- FAT表一共记录了BPB_BytsPerSec * 9 * 2 / 3个表项 (9个扇区 * 512 /1.5)
- 可以使用一个short表示一个表项的值
- 如果表项值大于等于0xFF8，则说明已经到达最后一个簇
- 如果表项值等于0xFF7，则说明当前簇已经损坏

FAT表中的先后关系

- 以簇（扇区）为单位存储文件数据(这里一簇等于一扇区大小)
- 每个表项（vec[i]）表示文件数据的实际位置（簇）
（1）DIR_FstClus表示文件第0簇（扇区）的位置
（2）vec[DIR_FstClus]表示文件第1簇（扇区）的位置
（3）vec[vec[DIR_FstClus]]表示文件第2簇（扇区）的位置...

FAT12数据物理组织示意
FAT12_物理.png
FAT12数据逻辑组织示意
FAT12_逻辑.png

FAT12文件系统(实战篇):

测试文件

   创建虚拟硬盘

创建虚拟硬盘.png

  格式硬盘

格式硬盘.png

  添加文件

添加文件.png

由于根目录是从19扇区开始的,每个扇区是512字节,所以第一个字节位于偏移19*512=9728=0x2600
现在用二进制查看器查看!
看到三个文件名没?那么我们现在来查看文件内容!

查看文件内容.png

- 数据区起始簇（扇区）号为33，地址为0x4200（33 * 512）
- 数据区起始地址所对应的编号为2（不为0）（有了起始地址，这里可以用偏移地址）
- 因此，DIR_FstClus对应的地址为：0×4200+（DIR_FstClus-2）*512

A文件内容开始地址为:0×4200+(26-2)*0x200=0x8a00

看到内容没？

下面就是代码了！

请到我的网盘下载(在友链页面):
/batsom系统开发/batsom1/

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