Einführung Leistungsmerkmale Aufbau am Beispiel FAT16. Das Filesystem FAT. Peter Schmid. Hochschule für Technik Zürich Studiengang Informatik

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1 Hochschule für Technik Zürich Studiengang Informatik

2 Outline 1 Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick 2 FAT12 FAT16 FAT32 3 Partitionen Bereiche

3 Wieso FAT? Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Sehr einfaches Filesystem auf Basis Linked Allocation. Wird noch immer breit eingesetzt, z.b. auf USB-Memorysticks, Flashspeicher für Kameras, Handys usw. Gut dokumentiert. Zeigt auch auf, wie sich die Massenspeicher und die Betriebssysteme geändert haben.

4 Wieso FAT? Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Sehr einfaches Filesystem auf Basis Linked Allocation. Wird noch immer breit eingesetzt, z.b. auf USB-Memorysticks, Flashspeicher für Kameras, Handys usw. Gut dokumentiert. Zeigt auch auf, wie sich die Massenspeicher und die Betriebssysteme geändert haben.

5 Wieso FAT? Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Sehr einfaches Filesystem auf Basis Linked Allocation. Wird noch immer breit eingesetzt, z.b. auf USB-Memorysticks, Flashspeicher für Kameras, Handys usw. Gut dokumentiert. Zeigt auch auf, wie sich die Massenspeicher und die Betriebssysteme geändert haben.

6 Wieso FAT? Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Sehr einfaches Filesystem auf Basis Linked Allocation. Wird noch immer breit eingesetzt, z.b. auf USB-Memorysticks, Flashspeicher für Kameras, Handys usw. Gut dokumentiert. Zeigt auch auf, wie sich die Massenspeicher und die Betriebssysteme geändert haben.

7 Geschichtlicher Rückblick Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Ursprünglich 1976/77 für Microsoft Standalone Disk BASIC entwickelt (Bill Gates / Marc McDonald). Für QDOS 1980 eingesetzt. War Hauptunterschied zwischen CP/M und MS-DOS und hauptverantwortlich für den Erfolg von MS-DOS. Die Einträge in der File Allocation Table waren zuerst nur 12 bit lang. Bei grösseren Disks wurden diese auf 16 (ca. 1987, DOS 3.31) und 32 bit (ca. 1996, Windows 95 OSR2) angepasst. Die Länge der Dateinamen waren auf 8 Zeichen und 3 Zeichen für die Erweiterung (8.3 Schema) beschränkt. Mit von VFAT konnten die Dateinamen bis 255 Zeichen lang werden (Windows 95).

8 Geschichtlicher Rückblick Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Ursprünglich 1976/77 für Microsoft Standalone Disk BASIC entwickelt (Bill Gates / Marc McDonald). Für QDOS 1980 eingesetzt. War Hauptunterschied zwischen CP/M und MS-DOS und hauptverantwortlich für den Erfolg von MS-DOS. Die Einträge in der File Allocation Table waren zuerst nur 12 bit lang. Bei grösseren Disks wurden diese auf 16 (ca. 1987, DOS 3.31) und 32 bit (ca. 1996, Windows 95 OSR2) angepasst. Die Länge der Dateinamen waren auf 8 Zeichen und 3 Zeichen für die Erweiterung (8.3 Schema) beschränkt. Mit von VFAT konnten die Dateinamen bis 255 Zeichen lang werden (Windows 95).

9 Geschichtlicher Rückblick Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Ursprünglich 1976/77 für Microsoft Standalone Disk BASIC entwickelt (Bill Gates / Marc McDonald). Für QDOS 1980 eingesetzt. War Hauptunterschied zwischen CP/M und MS-DOS und hauptverantwortlich für den Erfolg von MS-DOS. Die Einträge in der File Allocation Table waren zuerst nur 12 bit lang. Bei grösseren Disks wurden diese auf 16 (ca. 1987, DOS 3.31) und 32 bit (ca. 1996, Windows 95 OSR2) angepasst. Die Länge der Dateinamen waren auf 8 Zeichen und 3 Zeichen für die Erweiterung (8.3 Schema) beschränkt. Mit von VFAT konnten die Dateinamen bis 255 Zeichen lang werden (Windows 95).

10 Geschichtlicher Rückblick Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Ursprünglich 1976/77 für Microsoft Standalone Disk BASIC entwickelt (Bill Gates / Marc McDonald). Für QDOS 1980 eingesetzt. War Hauptunterschied zwischen CP/M und MS-DOS und hauptverantwortlich für den Erfolg von MS-DOS. Die Einträge in der File Allocation Table waren zuerst nur 12 bit lang. Bei grösseren Disks wurden diese auf 16 (ca. 1987, DOS 3.31) und 32 bit (ca. 1996, Windows 95 OSR2) angepasst. Die Länge der Dateinamen waren auf 8 Zeichen und 3 Zeichen für die Erweiterung (8.3 Schema) beschränkt. Mit von VFAT konnten die Dateinamen bis 255 Zeichen lang werden (Windows 95).

11 Geschichtlicher Rückblick Wieso FAT? Geschichtlicher Rückblick Ursprünglich 1976/77 für Microsoft Standalone Disk BASIC entwickelt (Bill Gates / Marc McDonald). Für QDOS 1980 eingesetzt. War Hauptunterschied zwischen CP/M und MS-DOS und hauptverantwortlich für den Erfolg von MS-DOS. Die Einträge in der File Allocation Table waren zuerst nur 12 bit lang. Bei grösseren Disks wurden diese auf 16 (ca. 1987, DOS 3.31) und 32 bit (ca. 1996, Windows 95 OSR2) angepasst. Die Länge der Dateinamen waren auf 8 Zeichen und 3 Zeichen für die Erweiterung (8.3 Schema) beschränkt. Mit von VFAT konnten die Dateinamen bis 255 Zeichen lang werden (Windows 95).

12 FAT12 FAT12 FAT16 FAT32 Wird eigentlich nur noch bei Floppies verwendet Max 32 MB Hierarchische Verzeichnisse waren nicht vorgesehen.

13 FAT12 FAT12 FAT16 FAT32 Wird eigentlich nur noch bei Floppies verwendet Max 32 MB Hierarchische Verzeichnisse waren nicht vorgesehen.

14 FAT12 FAT12 FAT16 FAT32 Wird eigentlich nur noch bei Floppies verwendet Max 32 MB Hierarchische Verzeichnisse waren nicht vorgesehen.

15 FAT16 FAT12 FAT16 FAT32 Wenn heute von FAT gesprochen wird, meint man meistens FAT16. Max Volume Size: 2 GiB Max Cluster Count:

16 FAT16 FAT12 FAT16 FAT32 Wenn heute von FAT gesprochen wird, meint man meistens FAT16. Max Volume Size: 2 GiB Max Cluster Count:

17 FAT16 FAT12 FAT16 FAT32 Wenn heute von FAT gesprochen wird, meint man meistens FAT16. Max Volume Size: 2 GiB Max Cluster Count:

18 FAT32 FAT12 FAT16 FAT32 Max file size: 4 GiB Max cluster count: ( ) Max Volume Size: 2 TiB

19 FAT32 FAT12 FAT16 FAT32 Max file size: 4 GiB Max cluster count: ( ) Max Volume Size: 2 TiB

20 FAT32 FAT12 FAT16 FAT32 Max file size: 4 GiB Max cluster count: ( ) Max Volume Size: 2 TiB

21 Partitionen Partitionen Bereiche Ein FAT-Filesystem kann ganze Harddisk oder eine Partition belegen. Ursprünglich kannte DOS nur eine Partition pro Disk. Die anderen Partitionen waren für andere Betriebssysteme. War auf 4 Partitionen beschränkt (4 primäre Partitionen). Heute kann man eine Partition (sog. erweiterte Partition) selbst wieder partitionieren (logische Partitionen). Unter Linux heisst eine Disk z.b. /dev/hda, eine Partition /dev/hda1. Kennzeichnung Partition: 0x04, 0x06, 0x0E

22 Partitionen Partitionen Bereiche Ein FAT-Filesystem kann ganze Harddisk oder eine Partition belegen. Ursprünglich kannte DOS nur eine Partition pro Disk. Die anderen Partitionen waren für andere Betriebssysteme. War auf 4 Partitionen beschränkt (4 primäre Partitionen). Heute kann man eine Partition (sog. erweiterte Partition) selbst wieder partitionieren (logische Partitionen). Unter Linux heisst eine Disk z.b. /dev/hda, eine Partition /dev/hda1. Kennzeichnung Partition: 0x04, 0x06, 0x0E

23 Partitionen Partitionen Bereiche Ein FAT-Filesystem kann ganze Harddisk oder eine Partition belegen. Ursprünglich kannte DOS nur eine Partition pro Disk. Die anderen Partitionen waren für andere Betriebssysteme. War auf 4 Partitionen beschränkt (4 primäre Partitionen). Heute kann man eine Partition (sog. erweiterte Partition) selbst wieder partitionieren (logische Partitionen). Unter Linux heisst eine Disk z.b. /dev/hda, eine Partition /dev/hda1. Kennzeichnung Partition: 0x04, 0x06, 0x0E

24 Partitionen Partitionen Bereiche Ein FAT-Filesystem kann ganze Harddisk oder eine Partition belegen. Ursprünglich kannte DOS nur eine Partition pro Disk. Die anderen Partitionen waren für andere Betriebssysteme. War auf 4 Partitionen beschränkt (4 primäre Partitionen). Heute kann man eine Partition (sog. erweiterte Partition) selbst wieder partitionieren (logische Partitionen). Unter Linux heisst eine Disk z.b. /dev/hda, eine Partition /dev/hda1. Kennzeichnung Partition: 0x04, 0x06, 0x0E

25 Partitionen Partitionen Bereiche Ein FAT-Filesystem kann ganze Harddisk oder eine Partition belegen. Ursprünglich kannte DOS nur eine Partition pro Disk. Die anderen Partitionen waren für andere Betriebssysteme. War auf 4 Partitionen beschränkt (4 primäre Partitionen). Heute kann man eine Partition (sog. erweiterte Partition) selbst wieder partitionieren (logische Partitionen). Unter Linux heisst eine Disk z.b. /dev/hda, eine Partition /dev/hda1. Kennzeichnung Partition: 0x04, 0x06, 0x0E

26 Bereiche Partitionen Bereiche Reserved Sectors Boot Sector (512 Bytes) more reserved sectors (n * 512 Bytes) File Allocation Table Table 1 Table 2 (copy) Root Directory Data Region (Clusters)

27 Bereiche Partitionen Bereiche Reserved Sectors Boot Sector (512 Bytes) more reserved sectors (n * 512 Bytes) File Allocation Table Table 1 Table 2 (copy) Root Directory Data Region (Clusters)

28 Bereiche Partitionen Bereiche Reserved Sectors Boot Sector (512 Bytes) more reserved sectors (n * 512 Bytes) File Allocation Table Table 1 Table 2 (copy) Root Directory Data Region (Clusters)

29 Bereiche Partitionen Bereiche Reserved Sectors Boot Sector (512 Bytes) more reserved sectors (n * 512 Bytes) File Allocation Table Table 1 Table 2 (copy) Root Directory Data Region (Clusters)

30 Boot Sector Partitionen Bereiche Für Zahlen grösser 255 wird für die Notation Little Endian verwendet. Offset Length Description 0x0b 2 Bytes per sector (512) 0x0d 1 Sectors per cluster 0x0e 2 Reserved sector count 0x10 1 Number of file allocation tables. 0x11 2 Max. number of root directory entries 0x13 2 Total sectors 0x36 8 FAT file system type (e.g. FAT16) 0x1FE 2 Boot sector signature (0x55 0xAA)

31 File Allocation Table Partitionen Bereiche Value 0x0000 0x0001 0x0002-0xFFEF 0xFFF0-0xFFF6 0xFFF7 0xFFF8-0xFFFF Description Free Cluster Reserved value; do not use Used cluster; value points to next cluster Reserved values; do not use Bad sector in cluster or reserved cluster Last cluster in file

32 Root Directory Partitionen Bereiche Jeder Eintrag ist 32 Bytes gross. Anzahl Einträge in Bootsector definiert. Offset Length Description 0x00 8 DOS file name (padded with spaces) 0x08 3 DOS file extension (padded with spaces) 0x0b 1 File Attributes 0x0d 1 Create time, fine resolution: 10ms units 0x0e 2 Create time. The hour, minute and second 0x10 2 Create date (year, month and day) 0x12 2 Last access date (year, month and day) 0x16 2 Last modified time 0x18 2 Last modified date 0x1a 2 First cluster 0x1c 4 File size in bytes

33 DOS file name, First Byte Partitionen Bereiche Value Description 0x00 Entry is available and no subsequent entry is in use 0x05 Initial character is actually 0xE5 0x2E Dot entry; either. or.. 0xE5 Entry has been previously erased and is available.