FAT结构有多大，文件有多大？

Question

考虑基于 FAT 的文件系统的以下参数： 块为 8KB（213 字节）大 FAT 条目为 32 位宽，其中 24 位用于存储块地址 A. FAT 结构需要多大才能容纳 1GB （2^30 字节）磁盘？ B. 来自 (A) 部分的 FAT 结构支持的最大理论文件大小是多少？

Answer 1

A. FAT 结构需要多大才能容纳 1GB（2^30 字节）的磁盘？

FAT 文件系统将空间分成簇，然后有一个表（“簇分配表”或 FAT），每个簇都有一个条目（说明它是否空闲、有故障或哪个簇是簇链中的下一个簇） ）。 要计算“集群分配表”的大小，将卷的总大小除以集群的大小（以确定“集群分配表”中有多少个集群和多少条目），然后乘以一个的大小条目，然后可能四舍五入为集群大小的倍数（取决于您想要的答案 - 实际大小或消耗的空间）。

B. 来自 (A) 部分的 FAT 结构支持的最大理论文件大小是多少？

支持的最大文件大小由以下任一者决定（以较小者为准）：

• 文件目录项中“文件大小”字段的大小（FAT32 为 32 位，因此为 4 GiB）； 或者

• 空间总大小减去隐藏/保留/系统区、集群分配表、目录和故障集群占用的空间。

对于使用 FAT32 格式化的 1 GiB 卷，最大。 文件的大小将由后者决定（“总空间 - 文件不可用的区域总和”）。

请注意，如果您有一个 1 GiB 磁盘，这可能（例如）被分成 4 个分区，而 FAT 文件系统可能会被分配一个只有 1 GiB 空间的分区。 即使“整个”磁盘只有一个分区，通常（假设“MBR 分区”而不是较新的“GPT 分区”，后者需要更多空间用于分区表等），分区从第二个磁道（第一磁道）开始为 MBR、分区表和可能的“引导管理器”“保留”）或稍后的轨道（例如，将分区的开头与“4 KiB 物理扇区大小”对齐并避免由“512 个逻辑扇区大小”引起的性能问题）。

换句话说，磁盘的大小与用于 FAT 的卷大小几乎没有关系。 当问题只告诉您磁盘的大小而没有告诉您分区/卷的大小时，您无法提供准确的答案。

您可以做的是在答案中清楚地说明您的假设，例如：

“我假设一个“1 GB”磁盘是 1000000 KiB（1024000000 字节，而不是 1 GiB 或 1073741824 字节，而不是 1 GB 或 1000000000 字节）；我假设 1 MiB (1024 KiB) 的磁盘空间被消耗分区表和 MBR 以及所有剩余空间都用于单个 FAT 分区；因此 FAT 卷本身是 998976 KiB。 ”