子目录FDT的簇链结构

在FAT文件系统中的目录结构是层次性的树形结构，根目录下可以包含文件和子目录，子目录下可以包含文件并且还可以再包含子目录。

在FDT中，子目录的管理与普通文件相同，一个子目录文件在FDT表中也占据32个字节的目录项。但是，子目录项中的文件长度总为零，尽管它的文件长度实际上不为零，它的意义在于不能使用不同的DOS读写命令来读写一个子目录文件。
1.子目录FDT中的目录项
当前目录为子目录时，在使用DOS命令DIR列文件目录清单时，通常可以看到前两项特殊文件：
“?”表示当前目录
“??”表示上一级目录
这两项同其它子目录一样也没有长度。“?”项所报告的“首簇号”是子目录FDT第一个扇区所在的簇；“??”所报告的“首簇号”是上一级目录的开始簇号。如果上一级目录是根目录，则该簇号值被置成0。系统利用此结构来实现目录之间的双向联系。
只有当文件需要时，系统才给文件分配数据区空间。存放数据的空间是按每次一个簇的方式来分配的。分配的时候，系统跳过已分配的簇，第一个遇到的空簇就是下一个将要分配的簇，此时系统并不考虑簇在磁盘上的物理位置。同时，文件已被删除后空出来的簇也可以分配给新的文件，这样做可使磁盘空间得到有效的利用。
可以说，数据区空间的使用是在文件分配表和文件目录表的统一控制下完成，每个文件所有的簇在文件分配表中都是链接在一起的。
需要注意的是：若使用DOS命令“MD”在磁盘上建立子目录SUB1,我们在FDT中可查到SUB1目录项的第0字节的值不是2E，而是“S”的ASCII码值53（如表6-7所示），
并且子目录SUB1中的所有文件不占根目录的FDT，而是按SUB1的首簇号2AH在相应的逻辑扇区中建立子SUB1自己的文件目录表FDT。这是因为DOS是将子目录作为一个普通文件的文件目录项来处理的。只是在第11字节的文件属性位设为10H，以表示为子目录项。在文件目录项中的第0字节为2EH，也仅是出现在子目录FDT中的第一、第二两个目录项中（如表6-8所示）。
假设一个FAT16结构逻辑硬盘根目录的文件目录表FDT的起始扇区为129(81H),共32(20H)个扇区。用DEBUG中的命令“L 100 2 81 20”读出硬盘逻辑81H扇区开始的20H个扇区，来查看硬盘根目录的FDT，可得到一个如表6-7所示的根目录文件目录表(FDT)。
表6-7 根目录文件目录表(FDT)

xxxx:0000 xxxx:0010	49 4F 20 20 20 20 20 20-53 59 53 27 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 C0 32-BF 1C 07 00 46 9F 00 00	IO      SYS'...   .....2....F..
xxxx:0020 xxxx:0030	4D 53 44 4F 53 20 20 20-53 59 53 27 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 C0 32-BF 1C 4F 00 FA 94 00 00	MSDOS   SYS'...   ......2..O...
xxxx:0040 xxxx:0050	43 4F 4D 4D 41 4E 44 20-43 4F 4D 20 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 C0 32-BF 1C 5B 00 75 D5 00 00	COMMAND COM....   ......2..[.u.
xxxx:0060 xxxx:0070	53 55 42 31 20 20 20 20-20 20 20 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 DD 8C-8B 28 03 00 00 00 00 00	SUB1       ....   .......(.....

从显示结果可以看出，SUB1表项的第11字节的值为10H,表明SUB1不是一个文件,而是一个子目录,其首簇号为第3簇。
在根目录下的文件或子目录在磁盘上的存储位置（逻辑扇区号）按以下公式计算：
逻辑扇区号＝1＋2*FAT的扇区数＋根FDT＋（首簇号－2）*每簇扇区数
所以，子目录SUB1的FDT存放的首扇区号应该是：
首扇区号＝1＋2*201扇区＋32扇区＋（3－2）*8扇区
＝443扇区（1BBH扇区）
用DEBUG命令"-L 00 2 1BB 1"将第1BBH扇区的SUB1子目录FDT的1个扇区内容读入00开始的内容，然后用"-D 00"命令显示子目录SUB1的FDT部分内容。
2.子目录下FDT表的扩充
根目录FDT表和子目录中的FDT表有两个最大的区别：
?根FDT表的扇区数是固定不变的，所以根目录下能够存放的文件或子目录数量是有限的，而子目录FDT表的扇区数是固定的，因而其存放的文件或目录数量也 没有限制。
?根FDT表的所有扇区在物理上是连续存放的，而子目录FDT表的所有扇区在物理是不连续存放的，这些FDT的扇区之间存在一种逻辑上的链接关系。
我们知道，文件系统是将子目录作为一个普通文件的文件目录项来管理的。FDT中的一个扇区最多只能存放16个文件项，对于子目录FDT的首扇区来说，子目录下的两个特殊目录“?”和“??”要占该扇区的前64字节，也就是说该扇区只能存放14个文件的文件目录项。显然，子目录不止有14个文件，那么14个文件以后的那些子目录中，文件的文件目录项又是存放在什么地方呢？操作系统又是如何查找它们的呢？
与普通文件在FAT中的簇号一样，子目录FDT的第一个扇区的簇号及其扩展扇区的簇号在FAT中也会形成一个簇号链，并且也是以FF8H---FFFH(或FFF8H---FFFFH)作为最后一个FDT扇区的结束标志。
例如，假设一个子目录的FDT共有3个扇区组成，在根FDT中查得该子目录的首簇号为a，再从FAT表中查得该子目录FDT扇区的簇链关系为“a=>b=>c”。假如该子目录下有一个文件Text.txt,系统查找该文件的步骤如下：
步骤1：在根FDT中查得子目录的目录项，从该目录项中得到该子目录的首簇号为a,该簇所在的扇区即为子目录FDT的首扇区。并在该扇区中查找文件Text.txt。
步骤2：如果没有找到，则在FAT表中从簇号a开始查得该子目录FDT的下一个扇区的簇号为b,然后再在该扇区中查找文件Text.txt。
步骤3：如果在簇号b扇区中仍然没有找到，则在FAT表中从簇号b查得该子目录FDT的下一个扇区的簇号为c,然后再在该扇区中查找文件Text.txt。
步骤4：如此继续，直到查到该文件的目录表项。
如果直到该子目录FDT簇链的最后一个扇区仍然没有找到该文件，就报告查找失败。