文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构；即在磁盘上组织文件的方法.在移动存储设备上比较常用的有FAT文件系统和ExFAT文件系统。

FAT分区依据FAT表中每个簇链的所占位数分为fat12、fat16、fat32三种格式；

exFAT是为了解决FAT32等不支持4G及其更大的文件而推出的文件系统。

FAT表是一一对应于数据区簇号的列表，文件系统分配磁盘空间是按簇来分配,因此，文件占用磁盘空间时，基本单位是簇。 FAT表是根据簇数来和文件对应的。第一个存放数据的簇是簇2。 FAT表项的大小与FAT类型有关，FAT12的表项为12-bit,FAT16为16-bit,FAT32则为32-bit. FAT32的FAT表项只有28-bit可以使用，所以他的高4位保留。FAT32在扇区号为6的地方完整地拷贝了一份启动扇区的备份，包括BPB的内容。

FAT类型（FATType）的检测（是FAT12，或是FAT16，还是FAT32）只能通过计算FAT卷中数据区所占的簇数（CountofClusters）来判定，没有其他办法。

对于FAT12/FAT16，根目录存储在磁盘中固定的地方，它紧跟在最后一个FAT表后。根目录的扇区数也是固定的，可以根据**BPB_RootEntCn**t计算得出。

FAT32的根目录由簇链组成，其扇区数不确定，根目录的第一个扇区号存储在BPB_RootClus中，根目录不同于其他的目录，没有日期和时间戳，也没有目录名，同时根目录里没有“.”和“..”这两个目录项。根目录另一个特殊的地方在于，根目录中有一个设置 ATTR_VOLUME_ID 位的文件，这个文件在整个FAT卷中是唯一的。

DIR_NTRes： 当文件只有短名时，该短名的大小写规则如下：

DIR_Attr：

短文件名（8+3name）是FAT16遗留下来的，为了兼容windows以后的版本文件和目录都有长名和短名。 长名目录项和对应的别名（短名）目录项的存储有以下6个处理原则：

Windows9x会根据应用程序的性质分别给予不同的文件名，16位应用程序得到8.3格式的文件名，而32位应用程序得到长文件名。

根目录所占的扇区数(RootDirSectors)：

RootDirSectors = ((BPB_RootEntCnt * 32) + (BPB_BytePerSec - 1)) / BPB_BytePerSec;

数据区的起始地址(FirstDataSector) ：

FirstDataSector = BPB_RsvdSecCnt + (BPB_NumFATs * FATSz) + RootDirSectors;

由于每一个存放数据的簇是簇2，所以数据区的起始地址也相当于簇2 的起始地址，由此可以得到下面的一个计算公式。 给一个合法的簇号N(N>=2),可以由该簇号计算得出该簇的每一个扇区号：

FirstSectorofCluster =（（N - 2）* BPB_SecPerClus + FirstDataSector）

数据区中的扇区数(DataSec)：

DataSec=TotSec - FirstDataSector;

数据区中的总簇数（CountofClusters）：

CountofClusters = DataSec / BPB_SecPeClus;

某个簇号在FAT表中的位置： A)簇N在第一个FAT表中的扇区数（ThisFATSecNum）：

ThisFATSecNum = BPB_RsvdSecCnt + (FATOffset / BPB_BytePerSec);

B)簇N在第一个FAT表中所在扇区的偏移（ThisFATEntOffset）:

ThisFATEntOffset = FATOffset % BPB_BytePerSec；

*注：以上的计算结果都是四舍五入的。

exfat文件系统内部结构分配如下：

Exfat的Boot区最少为24个扇区，分成BOOT区和备份BOOT区，两个区各12个扇区。 跳转指令 EB 76 90 也是EXFAT的type识别码

根目录比较特殊，下面有三个特殊的目录项。具体如下：

簇堆分配表，记录分区上所有簇的使用情况。每一个bit代表一个簇，0表示空簇，1表示该簇已被占用。起始簇号从2开始，也就是BIT0对应簇号2，BIT1对应簇号3。簇堆分配表以文件存储的方式存在，一般对应根目录下第一个文件，也就是第二个目录项。他的大小由总簇数决定，占用N个簇的空间。

大写表是一张Unicode字符映射图，每一个字符占用2个字节。文件名比较时，先把文件名格式转换成Unicode，再通过该表把文件名转成大写Unicode，转换完成后才进行文件名比较。大写表中的数据进行了部分压缩，压缩起始标志码FFFFh，随后跟一个压缩长度。