FAT：磁盘上数据组织格式综述 (阿甘译)

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原创最新推荐文章于 2026-11-09 19:04:00 发布 1.6k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

实测对比：DINOv2、CLIP、ResNet在图像相似度任务上谁更强？（含Python代码与避坑指南）本文通过实测对比DINOv2、CLIP和ResNet在图像相似度任务中的表现，提供Python代码实现与避坑指南。实验结果显示，DINOv2在精度上表现最佳，CLIP在多模态场景中优势明显，而ResNet则在计算效率上更优。文章还针对不同业务场景给出了具体选型建议，帮助开发者在图像搜索和版权检测等项目中做出更明智的技术决策。阅读详情

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   这篇文档中记法的约定：

   有前缀"0x"的数字都是16进制数字。
   任何其他没有前缀"0x"的数字都是10进制数字。
   本文档里面所有代码片段都是使用的'C'语言。但没有严格遵从其代码输入规范和语法。
   本文档中某些代码片段混合使用了32位和16位的数据元素。我们假设你是一个知道怎样正确将32位数据转换成16位数据(保证数据不丢失)的程序员。同时，必须注意，所有的数据类型都是无符号的。不要使用有符号整型数据来进行FAT表所需的计算，因为这样计算得到的结果对某些FAT系统是错误的。

   一般性概念(适合所有类型的FAT文件系统)

    所有的FAT文件系统最早是为IBM PC架构开发的。很重要的一点是：磁盘上FAT文件系统的数据结构都是"小端的"(一种数据存储组织形式)。让我们先看看一个32位的FAT表项,它是以4个8位字节形式存储在磁盘上的-----第一个字节是byte[0]，最后一个字节是byte[4]------下面显示的是一个32位的数据，从00标识，一直到31。(00位是最不重要的一位)<原文如此!"00 being the least significant bit">

byte[3] 3 3 2 2 2 2 2 2
1 0 9 8 7 6 5 4

byte[2] 2 2 2 2 1 1 1 1
3 2 1 0 9 8 7 6

byte[1] 1 1 1 1 1 1 0 0
5 4 3 2 1 0 9 8

byte[0] 0 0 0 0 0 0 0 0
7 6 5 4 3 2 1 0

如果你使用的机器是基于"大端"的，上面的一些原则就显得很重要了。因为当你想和磁盘进行数据交换，你就必须在大端和小端之间转换。

一个FAT文件系统是由以下四个基本区组成的，它们是：

     0 --- 保留区
     1 --- FAT区
     2 --- 根目录区(在FAT32系统中不存在)
     3 --- 文件和目录数据区

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启动扇区和BPB(Bios Parameter Block)

    在FAT系统中，首先碰到的一个很重要的数据结构就是BPB(BIOS Paramerer Block),它被放在保留区的第一个扇区中。这个扇区也被叫做"启动扇区"、"保留扇区"或者"第0扇区",很重要的一点就是，它处在系统的第一个扇区。
    关于FAT文件系统，有一点常常被混淆。在MS-DOS 1.x 版本中，启动扇区里并没有BPB结构。在FAT文件系统的第一个版本中，仅仅有两中不同的形式，一个支持单面，一个支持双面360K 5.25-inch的软盘。要判断磁盘上的文件系统的类型，必须查看FAT表的第一个字节(FAT[0]的低8位）。
    上面这种媒体类型的判断方法已经被在MS-DOS 2.x中，放入一个BPB结构到启动扇区的方法取代了，并且老式的方法 (通过查看FAT表的第一个字节)已经不再被支持。所有FAT系统都有一个BPB结构放置在启动扇区。
    这又会给我们带来FAT系统类型辨别的第一点困惑：BPB结构到底象什么样子呢？MS-DOS 2.x 启动扇区里的BPB结构严格限制FAT系统的大小不能大于65,536个扇区(32MB,每扇区512字节)。这个限制是由于FAT表中的"total sectors"域是一个16位域。这个限制在MS-DOS 3.x中被修正了，通过将BPB结构修改成能够包含32位域来扩大支持的扇区总数。
    下一个BPB的变化发生在WINDOWS 95操作系统下，同时FAT32被引进。FAT16限制了FAT表的最大尺寸和最大可用簇的大小不能超过 2GB (假定磁盘是512字节每扇区)。FAT32修改了这个磁盘容量的限制，使得FAT系统能够存在于容量大于2GB 只分一个区的磁盘上。

     FAT32的BPB结构能够完美的向下兼容FAT12/FAT16的BPB结构，并增加了一个域——BPB_TotSec32。它们从偏移36处开始根据是FAT12/FAT16还是FAT32，而有所不同(请看下面关于FAT类型的讨论)。这里相关点是：FAT系统启动扇区里的BPB结构应该总是含有新增的BPB域，以便于FAT12/FAT16或者FAT32都可以使用。这样，既能保证FAT文件系统有最好的兼容性，又能保证所有的FAT系统的驱动都能分辨，以便于更好的支持文件系统。因为总是包含了所有定义过的域。

    注意：在下面的描述中，所有以BPB_为前缀命名的域都是BPB的一部分。所有以BS_为前缀命名的域都是启动扇区的一部分，并不属于BPB。下面显示了一个FAT文件系统的0扇区的起始部分，它包含了BPB结构。