我正在编写一个操作系统，并尝试让它读取 FAT12 文件系统。因此，我需要一个包含一些文件的 FAT12 磁盘映像，以便让它读取。
为了制作 FAT12 映像，我制作了一个空白的 .img 文件，然后使用mkfs.fat -F12它来创建文件系统。这似乎有效，因为使用回送设备安装它会lsblk --fs告诉我它是一个 vfat 文件系统，FSVER=FAT12。我不确定它为什么说它是 vfat，因为它不应该是，但我假设这只是 lsblk 对 fat12 所说的，因为它确实正确地给出了 FAT12 作为其版本。
无论如何，据我所知，FAT12 文件系统中的文件名必须是 8 个字符 + 3 个扩展名，因此我尝试在挂载 .img 后创建一个名为 FILE.TXT 的文件，并且按预期工作。然后我尝试创建一个名为 longfilename.longextension 的文件，令我惊讶的是，它允许我这样做！
我打开了 xxd 中的 .img 文件来查看它是如何存储该文件名的，它确实存储了整个长文件名，尽管我认为这是不可能的。
以下都是不完全是零的 .img 文件：
00000000: eb3c 906d 6b66 732e 6661 7400 0210 1000 .<.mkfs.fat.....
00000010: 0200 0200 80f8 1000 2000 4000 0000 0000 ........ .@.....
00000020: 0000 0000 8000 29d7 c938 d44e 4f20 4e41 ......)..8.NO NA
00000030: 4d45 2020 2020 4641 5431 3220 2020 0e1f ME FAT12 ..
00000040: be5b 7cac 22c0 740b 56b4 0ebb 0700 cd10 .[|.".t.V.......
00000050: 5eeb f032 e4cd 16cd 19eb fe54 6869 7320 ^..2.......This
00000060: 6973 206e 6f74 2061 2062 6f6f 7461 626c is not a bootabl
00000070: 6520 6469 736b 2e20 2050 6c65 6173 6520 e disk. Please
00000080: 696e 7365 7274 2061 2062 6f6f 7461 626c insert a bootabl
00000090: 6520 666c 6f70 7079 2061 6e64 0d0a 7072 e floppy and..pr
000000a0: 6573 7320 616e 7920 6b65 7920 746f 2074 ess any key to t
000000b0: 7279 2061 6761 696e 202e 2e2e 200d 0a00 ry again ... ...
000000c0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
000001f0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 55aa ..............U.
00000200: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00002000: f8ff ff00 f0ff ffff ffff ffff 0000 0000 ................
00002010: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00004000: f8ff ff00 f0ff ffff ffff ffff 0000 0000 ................
00004010: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00006000: 412e 0054 0072 0061 0073 000f 00e4 6800 A..T.r.a.s....h.
00006010: 2d00 3100 3000 3000 3000 0000 0000 ffff -.1.0.0.0.......
00006020: 5452 4153 482d 7e31 2020 2010 0011 8c7d TRASH-~1 ....}
00006030: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0400 0000 0000 9R9R...}9R......
00006040: 4649 4c45 2020 2020 5458 5420 0071 aa7e FILE TXT .q.~
00006050: 3952 3952 0000 aa7e 3952 0300 0e00 0000 9R9R...~9R......
00006060: 426c 006f 006e 0067 0065 000f 00c8 7800 Bl.o.n.g.e....x.
00006070: 7400 6500 6e00 7300 6900 0000 6f00 6e00 t.e.n.s.i...o.n.
00006080: 016c 006f 006e 0067 0066 000f 00c8 6900 .l.o.n.g.f....i.
00006090: 6c00 6500 6e00 6100 6d00 0000 6500 2e00 l.e.n.a.m...e...
000060a0: 4c4f 4e47 4649 7e31 4c4f 4e20 0022 f47e LONGFI~1LON .".~
000060b0: 3952 3952 0000 f47e 3952 0700 1400 0000 9R9R...~9R......
000060c0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
0000c000: 4865 6c6c 6f2c 2077 6f72 6c64 210a 0000 Hello, world!...
0000c010: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
0000e000: 2e20 2020 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d . ....}
0000e010: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0400 0000 0000 9R9R...}9R......
0000e020: 2e2e 2020 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d .. ....}
0000e030: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0000 0000 0000 9R9R...}9R......
0000e040: 4169 006e 0066 006f 0000 000f 00fb ffff Ai.n.f.o........
0000e050: ffff ffff ffff ffff ffff 0000 ffff ffff ................
0000e060: 494e 464f 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d INFO ....}
0000e070: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0500 0000 0000 9R9R...}9R......
0000e080: 4166 0069 006c 0065 0073 000f 0079 0000 Af.i.l.e.s...y..
0000e090: ffff ffff ffff ffff ffff 0000 ffff ffff ................
0000e0a0: 4649 4c45 5320 2020 2020 2010 0011 8c7d FILES ....}
0000e0b0: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0600 0000 0000 9R9R...}9R......
0000e0c0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00010000: 2e20 2020 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d . ....}
00010010: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0500 0000 0000 9R9R...}9R......
00010020: 2e2e 2020 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d .. ....}
00010030: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0400 0000 0000 9R9R...}9R......
00010040: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00012000: 2e20 2020 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d . ....}
00012010: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0600 0000 0000 9R9R...}9R......
00012020: 2e2e 2020 2020 2020 2020 2010 0011 8c7d .. ....}
00012030: 3952 3952 0000 8c7d 3952 0400 0000 0000 9R9R...}9R......
00012040: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00014000: 5468 6973 2069 7320 6120 6c6f 6e67 2066 This is a long f
00014010: 696c 650a 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ile.............
00014020: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
*
00fffff0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
因此，它确实看起来好像是以与 vfat 文件系统规范中的长文件名类似的格式存储文件名。
知道为什么吗？
编辑：我运行了这个命令：
$ dosfsck test.img -l
fsck.fat 4.1 (2017-01-24)
Checking file /.Trash-1000 (TRASH-~1)
Checking file /FILE.TXT
Checking file /longfilename.longextension (LONGFI~1.LON)
Checking file /.Trash-1000/.
Checking file /.Trash-1000/..
Checking file /.Trash-1000/info (INFO)
Checking file /.Trash-1000/files (FILES)
Checking file /.Trash-1000/info/.
Checking file /.Trash-1000/info/..
Checking file /.Trash-1000/files/.
Checking file /.Trash-1000/files/..
test.img: 5 files, 5/2043 clusters
查看 longfilename 文件后，它显示它实际上名为 LONGFI~1.LON，这更符合我的预期。但是，它怎么知道我实际上将其命名为 longfilename.longextension？我也不确定所有这些垃圾文件是从哪里来的，这就是存储名称的东西吗？
答案1
FAT12、FAT16 和 FAT32 表示文件分配表的大小，因此决定了磁盘上的最大分配块数以及磁盘本身的大小。
实际上内容目录结构由文件系统驱动程序写入，不存储在 FAT 中。长文件名存储在文件系统目录结构中已经存在的“隐藏”结构中。目录使用与实际文件类似的分配块，它们本质上是一种特殊的文件，可以索引其他文件并具有特定的结构。
VFAT 是 FAT 的扩展。理论上，文件名较长不会有问题，因为“纯”DOS 程序根本看不到长文件名。
来自维基百科长文件名
微软通过使用卷标类型的隐藏目录条目来存储较长的名称，从而在 FAT 文件系统中实现了对 LFN 的支持；此方案称为 VFAT，选择此方案是为了实现兼容性，因为程序和操作系统 (OS) 组件通常会忽略卷标。在较旧的操作系统上运行的程序仍然可以访问文件的短名称，而较新的、支持 LFN 的操作系统和程序可以使用较长的名称。
您可以在维基百科上阅读更多内容FAT文件系统的设计：VFAT它显示了在目录结构中文件名的长度。