Fat12,Fat16,和Fat32文件系統詳解

　　微軟在Dos/Windows系列操作系統中共使用了6种不同的文件系統（包括即將在windows的下一個版本中使用的Winfs）。它們分別是：FAt12、FAT16、FAT32、NTFS、NTFS5.0和WINFS。下面我們一一來對它們的相關特點和規則做個介紹。其中FAt12、FAT16、FAT32均是Fat文件系統。是File Allocation Table的簡稱。

　　最古老的文件系統FAT12：

　　 這是伴隨著Dos誕生的“老”文件系統了。它采用12位文件分配表，并因此而得名。而以后的FAT系統都按照這樣的方式在命名。在DOS3.0以前使用。但是在現在，我們都還能找得到這個文件系統：用于軟盤驅動器。當然，其他地方的确基本上不使用這個文件系統了。Fat12可以管理的磁盤容量是8M。這在當時，沒有硬盤的情況下，這個磁盤管理能力是非常大的。

　　Fat12文件系統的限制：

　　 1）文件名：只能是8.3格式的文件名。
　　 2)磁盤容量：最多8M。（4096clusters×4sectors/clusters×512bytes、sectors）
　　 3)文件碎片嚴重。（只在磁盤上不存儲在不連續的簇內。）

　　使用時間最長文件系統的Fat16：

　　 在Dos2.0的使用過程中，對更大的磁盤的管理能力的需求已經出現了，所以在Dos3.0中，微軟推出了新的文件系統Fat16。除了采用了16位字長的分區表之外，Fat16和Fat12在其他地方都非常的相似。實際上，隨著字長增加4位，可以使用的簇的總數增加到了65546。在總的簇數在4096之下的時候，應用的還是Fat12的分區表，當實際需要超過4096簇的時候，應用的是Fat16的分區表。剛推出的Fat16文件系統管理磁盤的能力實際上是32M。這在當時是看來是足夠大的。1987年，硬盤的發展推動了文件系統的發展，Dos4.0之后的Fat16可以管理128M的磁盤。然后這個數字不斷的發展，一直到2G。在整整的10年中，2G的磁盤管理能力都是大大的多于了實際的需要。需要指出的是，在windows95系統中，采用了一种比較獨特的技術，叫做VFat來解決長文件名等問題。FAT16分區格式存在嚴重的缺點：大容量磁盤利用效率低。在微軟的DOS和Windows系列中，磁盤文件的分配以簇為單位，一個簇只分配給一個文件使用，不管這個文件占用整個簇容量的多少。這樣，即使一個很小的文件也要占用一個簇，剩余的簇空間便全部閑置，造成磁盤空間的浪費。由于分區表容量的限制，FAT16分區創建的越大，磁盤上每個簇的容量也越大，從而造成的浪費也 越大。所以，為了解決這個問題，微軟推出了一种全新的磁盤分區格式FAT32，并在Windows 95 OSR2及以后的Windows 版本中提供支持。

Volume size	Cluster size
0 to 32 MB	512 bytes
33 to 64 MB	1 KB
65 to128 MB	2 KB
129 to 256 MB	4 KB
257 to 511 MB	8 KB
512 to 1023 MB	16 KB
1024 to 2047 MB	32 KB
2048 to 4095 MB	64 KB

　　最新的Fat32文件系統：

　　Fat32文件系統將是Fat系列文件系統的最后一個產品。和它的前輩一樣，這种格式采用32位的文件分配表，磁盤的管理能力大大增強，突破了FAT16 2GB的分區容量的限制。由于現在的硬盤生產成本下降，其容量越來越大，運用FAT32的分區格式后，我們可以將一個大硬盤定義成一個分區，這大大方便了對磁盤的管理。

　　 FAT32推出時，主流硬盤空間并不大，所以微軟設計在一個不超過8GB的分區中，FAT32分區格式的每個簇都固定為4KB，与FAT16相比，大大減少了磁盤空間的浪費，這就提高了磁盤的利用率。在其他更大的分區中的簇大小的可以看下表：

Volume size	Cluster size
less than 8GB	4 KB
less than 16GB	8 KB
less than 32GB	16 KB
more than 32gB	32 KB

　　目前，支持這种格式的操作系統有Windows 95、Windows 98、OSR2、Windows 98 SE、Windows Me、Windows 2000和Windows XP，Linux Redhat部分版本也對FAT32提供有限支持，然而，如果Linux安裝在FAT32分區下，必須使用軟盤進行引導。但是，這种分區格式也有它明顯的缺點，首先是由于文件分配表的擴大，運行速度比FAT16格式要慢，特別是在DOS 7.0下，性能差別更明顯。