轉載FAT16 檔案系統格式說明

硬碟上的資料按照其不同的特點和作用大致可分為5部分：MBR區、DBR區、FAT區、DIR區和DATA區。我們來分別介紹一下：

（1）MBR區（主引導扇區）
MBR（Main Boot Record）,按其字面上的理解即為主引導記錄區，位於整個硬碟的0磁軌0柱面1扇區。不過，在總共512位元組的主引導扇區中，MBR只佔用了其中的446個位元組（偏移0--偏移1BDH），另外的64個位元組（偏移1BEH--偏移1FDH）交給了DPT(Disk Partition Table硬碟分割槽表)（見下表）,最後兩個位元組"55，AA"（偏移1FEH- 偏移1FFH）是分割槽的結束標誌。這個整體構成了硬碟的主引導扇區。
主引導記錄中包含了硬碟的一系列引數和一段載入程式。其中的硬碟載入程式的主要作用是檢查分割槽表是否正確並且在系統硬體完成自檢以後引導具有啟用標誌的分割槽上的作業系統，並將控制權交給啟動程式。MBR是由分割槽程式（如Fdisk.com）所產生的，它不依賴任何作業系統，而且硬碟載入程式也是可以改變的，從而實現多系統共存。
偏移長度       所表達的意義
       0              位元組 分割槽狀態：如0-->非活動分割槽
　　　　　　 80--> 活動分割槽
       1 位元組 該分割槽起始頭（HEAD）
       2 字 該分割槽起始扇區和起始柱面
       4 位元組 該分割槽型別：如82--> Linux Native分割槽
　　　　　　　 83--> Linux Swap 分割槽
       5 位元組 該分割槽終止頭（HEAD）
       6 字 該分割槽終止扇區和終止柱面
       8 雙字 該分割槽起始絕對分割槽
       C 雙字 該分割槽扇區數
下面，我們以一個例項讓大家更直觀地來了解主引導記錄：
例：80 01 01 00 0B FE BF FC 3F 00 00 00 7E 86 BB 00
在這裡我們可以看到，最前面的"80"是一個分割槽的啟用標誌，表示系統可引導；"01 01 00"表示分割槽開始的磁頭號為01，開始的扇區號為01，開始的柱面號為00；"0B"表示分割槽的系統型別是FAT32，其他比較常用的有04（FAT16）、07（NTFS）；"FE BF FC"表示分割槽結束的磁頭號為254，分割槽結束的扇區號為63、分割槽結束的柱面號為764；"3F 00 00 00"表示首扇區的相對扇區號為63；"7E 86 BB 00"表示總扇區數為12289622。

（2）DBR區
DBR（Dos Boot Record）是作業系統引導記錄區的意思。它通常位於硬碟的0磁軌1柱面1扇區，是作業系統可以直接訪問的第一個扇區，它包括一個載入程式和一個被稱為BPB（Bios Parameter Block）的本分割槽引數記錄表。載入程式的主要任務是當MBR將系統控制權交給它時，判斷本分割槽跟目錄前兩個檔案是不是作業系統的引導檔案（以DOS為例，即是Io.sys和Msdos.sys）。如果確定存在，就把其讀入記憶體，並把控制權交給該檔案。BPB引數塊記錄著本分割槽的起始扇區、結束扇區、檔案儲存格式、硬碟介質描述符、根目錄大小、FAT個數，分配單元的大小等重要引數。

（3）FAT區
在DBR之後的是我們比較熟悉的FAT（File Allocation Table檔案分配表）區。在解釋檔案分配表的概念之前，我們先來談談簇（cluster）的概念。檔案佔用磁碟空間時，基本單位不是位元組而是簇。簇的大小與磁碟的規格有關，一般情況下，軟盤每簇是1個扇區，硬碟每簇的扇區數與硬碟的總容量大小有關，可能是4、8、16、32、64……
通過上文我們已經知道，同一個檔案的資料並不一定完整地存放在磁碟的一個連續的區域內，而往往會分成若干段，像一條鏈子一樣存放。這種儲存方式稱為檔案的鏈式儲存。硬碟上的檔案常常要進行建立、刪除、增長、縮短等操作。這樣操作做的越多，盤上的檔案就可能被分得越零碎（每段至少是1簇）。但是，由於硬碟上儲存著段與段之間的連線資訊（即FAT），作業系統在讀取檔案時，總是能夠準確地找到各段的位置並正確讀出。不過，這種以簇為單位的儲存法也是有其缺陷的。這主要表現在對空間的利用上。每個檔案的最後一簇都有可能有未被完全利用的空間（稱為尾簇空間）。一般來說，當檔案個數比較多時，平均每個檔案要浪費半個簇的空間。
好了，我們言歸正傳，為了實現檔案的鏈式儲存，硬碟上必須準確地記錄哪些簇已經被檔案佔用，還必須為每個已經佔用的簇指明儲存後繼內容的下一個簇的簇號，對一個檔案的最後一簇，則要指明本簇無後繼簇。這些都是由FAT表來儲存的，表中有很多表項，每項記錄一個簇的資訊。
由於FAT對於檔案管理的重要性，所以FAT有一個備份，即在原FAT的後面再建一個同樣的FAT。初形成的FAT中所有項都標明為"未佔用"，但如果磁碟有區域性損壞，那麼格式化程式會檢測出損壞的簇，在相應的項中標為"壞簇"，以後存檔案時就不會再使用這個簇了。FAT的項數與硬碟上的總簇數相當，每一項佔用的位元組數也要與總簇數相適應，因為其中需要存放簇號。FAT的格式有多種，最為常見和為讀者所熟悉的是FAT16和FAT32，其中FAT16是指檔案分配表使用16位數字，由於16位分配表最多能管理65536（即2的16次方）個簇，也就是所規定的一個硬碟分割槽。
由於每個簇的儲存空間最大隻有32KB，所以在使用FAT16管理硬碟時，每個分割槽的最大儲存容量只有（65536×32 KB）即2048MB，也就是我們常說的2G。現在的硬碟容量是越來越大，由於FAT16對硬碟分割槽的容量限制，所以當硬碟容量超過2G之後，使用者只能將硬碟劃分成多個2G的分割槽後才能正常使用，為此微軟公司從Windows 95 OSR2版本開始使用FAT32標準，即使用32位的檔案分配表來管理硬碟檔案，這樣系統就能為檔案分配多達4294967296（即2的32次方）個簇，所以在簇同樣為32KB時每個分割槽容量最大可達65G以上。此外使用FAT32管理硬碟時，每個邏輯盤中的簇長度也比使用FAT16標準管理的同等容量邏輯盤小很多。由於檔案儲存在硬碟上佔用的磁碟空間以簇為最小單位，所以某一檔案即使只有幾十個位元組也必須佔用整個簇，因此邏輯盤的簇單位容量越小越能合理利用儲存空間。所以FAT32更適於大硬碟。

（4）DIR區（根目錄區）
DIR（Directory）是根目錄區，緊接著第二FAT表（即備份的FAT表）之後，記錄著根目錄下每個檔案（目錄）的起始單元，檔案的屬性等。定位檔案位置時，作業系統根據DIR中的起始單元，結合FAT表就可以知道檔案在硬碟中的具體位置和大小了。

（5）資料（DATA）區
資料區是真正意義上的資料儲存的地方，位於DIR區之後，佔據硬碟上的大部分資料空間。