FATについて　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ホームページへ戻る　　　MP3Ｐｌａｙｅｒ１製作　FATについて２

　ＭＰ３プレーヤ製作時にＦＡＴについて、勉強した内容をまとめてみました。

　　以下の内容は、私が個人的に調べたものを解釈しまとめたものであり、誤りがあるかもしれません。

用　語

　　ＦＡＴ：file　allocation tableの略で、ファイルのデータ位置（クラスタ）を示すテーブルのこと

　　　　　　通常、二重化されており読書き不良を防ぐ

　　セクタ：記憶装置の最小記録単位（物理フォーマット）、通常５１２バイト/セクタ

　　クラスタ：記憶領域を管理する単位(セクタの集合体、論理フォーマット)

構　成

　　FATファイルシステムは、４つの領域から構成されている。

　　　（１）予約領域

　　　　　ブートパラメータブロック、ディスクラベル、ブートコードなどがある。

　　　　　その中でもブートセクタには、ＦＡＴシステムに関するパラメータが書かれたＢＰＢ

　　　　　（Bios　Parameter　Block)と呼ばれる領域がある。

　　　（２）FAT領域

　　　　　FATは、データ領域の位置を示すクラスタポインタの集合体である。

　　　（３）ルートデレクトリエントリ

　　　　　ファイルの属性情報（名前、時間、長さ、最初のクラスタ位置等）が記録されている。

　　　　　１ファイルあたり３２バイト

　　　（４）データ領域

　　　　　ファイルデータ、デレクトリデータがある領域

　　１２８MBのＳＤカードをＦＡＴ１６で使用した例

　　　　　　セクタ内のデータアドレス：セクタ番号ｘ５１２＋Byte位置（０〜５１１）

BPBフィールド

　ブートセクタの先頭にある６４バイトのBPBフィールド（ブートセクタフィールド）は、FATファイルシステムの

　パラーメータが記録されている。

　主なものは次のとおり。（オフセット位置：内容）

　　１１−１２：１セクタあたりのバイト数、互換性を保つため通常５１２バイト

　　　　　 １３：１クラスタあたりのセクタ数、システム記憶容量にによりかわる１・２・４・８・１６・３２・６４・１２８のいづれか

　　１４−１５：ブートセクタ以降の予約領域のセクタ数

　　　　　 １６：ＦＡＴの組数、ＦＡＴ領域が壊れるとダメージが大きいのでバックアップを持っている。通常２組

　　１７−１８：FAT16/12で、ルートデレクトリエントリに含まれる３２バイトのエントリ数、互換上ＦＡＴ１６では５１２

　　１９−２０：FAT16/12のとき全領域のセクター数（FAT３２では０）

　　２２−２３：1組のFAT領域が占めるセクタ数。

　　３２−３３：FAT32のとき全領域のセクター数

　　４３−５３：ボリュームラベルを表す１１文字列。ルートデレクトリのボリュームラベルと同じ値。

ＦＡＴ領域

　　ＢＰＢ[23:22]で示されたセクタ数とＢＰＢ[16]の組数をかけたのが、ＦＡＴ領域の総セクタ数になる。

　　FATセクタ数が２４０で、2組あるので４８０セクタがＦＡＴ領域に当てられる。

　　一方、1組のFATセクタ数が２４０あるとき、管理可能なデータ容量は、次のとおり。

　　　ＦＡＴ１６：２バイト（１６ビット）でひとつのセクタを管理、クラスタ／セクタ：BPB[13]は４、セクタサイズ：BPB[12:11]は５１２

　　　よって、総FAT数　２４０ｘ５１２／２＝６１４４０、データ容量　６１４３８ｘ４ｘ５１２≒１２０MB　（MB：メガバイト　1024x1024バイト)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（最初２つのFATはシステムで使用）

デレクトリエントリ領域

　　ファイルの属性（基本情報）が書かれた領域で、1ファイルあたりの３２バイト占める。

　　通常エントリ総数は５１２なので、占めるセクタ数は３２セクタである。

　　　　３２バイトｘ５１２個／５１２（バイト/セクタ）＝３２セクタ

　　　情報の内容は次のとおり。（オフセット位置：内容）

　　　　０−１０：ファイル名　　８＋３（拡張子）

　　　　　　 １１：ファイル属性　　read　onry等

　　　　　　 １２：WINDOWSNTのための予約領域

　　　　　　 １３：ファイル作成時間の1/10秒単位をあらわす。　値は０−１９９で　０．１−１．９９S

　　　１４−１５：ファイル作成時間　　時間：bit11-15　０−２３ｈ、分：bit5-10　０−５９M、秒（2秒単位）：bit0-4　0-29（０−５８S）

　　　１６−１７：ファイル作成日　年：bit9-15　０−１２７（１９８０−２１０７ｙ）、月：bit5-8　１−１２m、日：bit0-4　０−３１ｄ

　　　１８−１９：最終アクセス日　

　　　２０−２１：ファイルデータの最初のクラスタ(FAT)番号上位２バイト（FAT16/12は常に０）

　　　２２−２３：最終ファイル書き込み時間

　　　２４−２５：最終ファイル書き込み日

　　　２６−２７：ファイルデータの最初のクラスタ(FAT)番号下位２バイト

　　　２８−３１：ファイルサイズバイト数　　３２ビット符号なし値

　FATからデータ領域アクセスする例

　　　　　　�@デレクトリエントリから、最初のFAT Noを取得　

　　　　　　�A（FAT No）−２のクラスタ^＊が示すデータ領域を読む、該当FATテーブルを読み次のFATNoを得る

　　　　　以下、同様にFATNoがFFになるまで�Aを繰り返す。

　　　　　　　＊読み（書き）はセクタ単位のため、セクタアドレスを計算しセクタ/クラスタ回、セクタを読む

　　　　　　　　　クラスタ先頭セクタアドレス＝５１２（バイト/セクタ）ｘ｛（クラスタNo−２）ｘセクタ/クラスタ＋データ領域先頭セクタ｝

　　　　　　　　　　次セクタは、上記＋５１２

　　　　　　　前記のSDカードで２番目クラスタ例　　　　５１２ｘ｛（７−２）ｘ４＋６１７｝

（続編）

FATについて２