FAT32目录下的文件数量限制是多少？

Question

我目前正在尝试在Xillinx Kintex 7卡上使用C编码FAT系统。它配备了MicroBlaze，我已经成功创建了大部分所需功能。但我遇到的问题是关于文件夹的总容量，我从网上了解到，在FAT32中，一个文件夹应该能够包含超过65,000个文件，但我却被限制为每个文件夹509个文件。我认为这是因为我对FAT32工作原理的理解有误。以下是我已经实现的内容：

我创建了一个格式化函数，可以将正确的数据写入MBR（扇区0）和卷ID（磁盘上的第2048个扇区）。

我创建了一个函数，用于写入根目录的内容（从第124148个扇区开始的第一个簇）。

我创建了一个函数，用于编写一个包含N个大小为X的文件的新文件夹。文件夹的名称写在根目录（扇区124148）中，并且文件名写在下一个簇（扇区124212，因为我将簇大小设置为64个扇区）。最后，文件内容（一个简单的计数器）被写入下一个从扇区124276开始的簇中。

这里的问题是，一个文件夹的大小为1个簇，这意味着它的容量为64个扇区= 32KB，我只能在一个目录中创建512（减去2）个文件！那么，我的问题是：是否可以更改文件夹的簇数？目前我只使用了1个簇，我不明白如何更改它。与驱动器的FAT有关吗？

注意：当我将驱动器插入Windows时，它被识别并且我可以访问和读取每个文件（除超过510限制的文件外），我也可以通过Windows资源管理器创建新文件。问题显然在于我对文件和文件夹创建的理解方式不正确！

- Arthur Penguin

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你如何处理大于一个簇的文件？ - Neil

我尽力保持简单，避免分割每个文件。目前，文件是按顺序存储的，FAT 直接指向下一个簇（第6个指向第7个，以此类推，直到文件结束为止0xFFFFFF0F），这意味着首先在簇中保留文件空间，然后相应地编写 FAT，然后再将数据写入文件。从您的问题中，我了解到文件夹的工作方式也是如此，是这样吗？那么，是否可以预留16个簇（大约8160个文件）并相应地设置 FAT？谢谢！ - Arthur Penguin

Answer 1

在FAT文件系统中，目录只是一种特殊类型的文件。因此，与任何其他文件一样，使用更多的簇来存储这个“文件”。

根目录的簇号存储在FAT32头的偏移量0x2c处，通常为簇2。簇映射表中簇2的条目包含值0x0FFFFFFF（簇结束），如果这是根目录的唯一簇。如果将簇3设置为簇2的下一个簇（将0x00000003设置为簇映射表中簇2的条目的值），则可以使用两个簇（例如簇2和3）来存储根目录。现在，簇3可以是最后一个簇（通过将其条目设置为0x0FFFFFFF），也可以依次指向另一个簇，以使根目录的空间变得更大。

这些簇不需要连续，但在顺序读取时通常会有性能提升（这就是为什么对卷进行碎片整理可以大幅提高性能的原因）。

- Ctx

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我尝试复制我为文件创建所创建的相同函数，一切都正常工作，感谢您的帮助！ - Arthur Penguin

Answer 2

FAT文件系统中，如果所有文件都是短文件名（8.3格式），则一个目录中的最大文件数为65,536个。短文件名存储在单个32字节条目中。

这意味着一个目录（文件）的最大大小为65,536 * 32字节，即2,097,152字节。

8.3格式的短文件名由8个字符组成，后面可跟一个"."，再加上最多3个字符。字符集有限。包含小写字母的短文件名还会额外存储在长文件名条目中。

如果文件名更长（长文件名），则分布在多个32字节长的条目中。每个条目包含文件名的13个字符。如果文件名长度不是13的倍数，则最后一个条目会被填充。

此外，每个长文件名条目还有一个对应的短文件名条目。

每个目录（除根目录外）中的“.”和“..”条目已经占用了2个32字节的条目。

1个32字节的条目被用作结束标记。

因此，一个目录中实际的最大文件数取决于文件名的长度。

- katce