19.3 对FAT的支持（harib16c）

19.3 对FAT的支持（harib16c）

问题：可以正确显示文件开头的512字节的内容，但大于512字节的部分不能正确显示（可能会显示其他文件）。

问题本质:磁盘可能将大于512字节的文件离散的保存在不同磁盘中。

解决办法：磁盘中保存了文件的下一段的地址。该记录（FAT，file allocation table，文件分配表）位于从0柱面、0磁头、2扇区开始的9个扇区中，由19.1 type命令（harib16a）中对磁盘映像在内存中的存储位置可知，该记录在内存中的地址是0x000200～0x0013ff。

下方便是磁盘映像中的FAT，由于FAT使用了微软的压缩算法，故需要解压。

解压算法：

​ 压缩后 ---> 压缩后

直白的说，第一个字节（03）和第三个字节（00）的数据不变，将第二个字节的数据（40）拆开，分别与第一个字节和第三个字节进行拼接。

经过此番操作，解压后的FAT如下：

这里说明自己对为什么这么做可以节省空间的理解，FAT用于储存离散存储的文件块之间的线性关系，直白点说就是文件的下一段存储在哪个地方（扇区），故本质是存储磁盘号。有前面的知识，共2880个扇区，一个字节肯定是存不下（8位，无负数最大能表示的十进制值为256，此处不严谨，应考虑补码、类型等内容，但总之只用一个字节表示不了），但使用两个字节（WORD，沿用书上）16位又有些浪费（无负数最大能表示65536，同上，不严谨，参考数量级即可）。因此压缩，即用1.5字节（12位，4096）存储。参考书中，“磁盘共2880个扇区，正常使用WORD保存扇区号，FAT共需 2880×2=5760个字节，即一个FAT要占用12个扇区。 压缩后，3个字节可以保存2个扇区号，即存放1个扇区号需要的空间变为1.5个字节。因此，FAT总共需要2880×1.5=4320字节，一个FAT只占用9个扇区。 一张软盘中一共有2份FAT，因此经过压缩后，总共可以节省6个扇区的空间”

还有一点小思考，保持三字节存两扇区号的压缩方式不变，为什么不直接从中间一刀切，即将第二个字节的高四位直接并入第一个字节中，从其操作来说，似乎（只是在脑海中验证，并未写实际代码）开销差不多，代码的可读性也差不多？，不知道微软为什么要采用这种交叉的方式？

解压的代码如下：

void file_readfat(int *fat, unsigned char *img)
/* 将磁盘映像中的FAT解压缩 */
{
	int i, j = 0;
	for (i = 0; i < 2880; i += 2) {
		fat[i + 0] = (img[j + 0]      | img[j + 1] << 8) & 0xfff;/* 最后相与的目的是限制为 1.5字节*/
		fat[i + 1] = (img[j + 1] >> 4 | img[j + 2] << 4) & 0xfff;
		j += 3;
	}
	return;
}

代码解析如下：

• bootpack.h节选

void file_loadfile(int clustno, int size, char *buf, int *fat, char *img)
{
	int i;
	for (;;) {
		if (size <= 512) {/* （注释错误）文件大小不大于一个扇区 */
			for (i = 0; i < size; i++) {
				buf[i] = img[clustno * 512 + i];
			}
			break;
		}
		for (i = 0; i < 512; i++) {/* 文件大小大于一个扇区 */
			buf[i] = img[clustno * 512 + i];
		}
		size -= 512;
		buf += 512;
		clustno = fat[clustno];/* 寻找文件下一个存放的扇区 */
	}
	return;
}

注意：上面对于小于512的判断的作用是错误的（不全面），正确得应该是，一个一个扇区加载文件，若不够一个扇区（小于512），则只加载一部分（由size来确定加载到那部分）。整个文件小于一个扇区(512字节)的情况包含在其中