FAT文件系统分析报告

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1、FAT文件系统分析报告实现平台：PC硬盘40G，操作系统WinXP，测试软件WinHex参考资料：《数据恢复技术》――戴士剑，陈永红编著《大容量硬盘修复技术及数据管理》――张钟澍编著Fat32报告人：周俊辉（Tony）完成时间：2004.10.20目录一、基本概念31、硬盘逻辑结构32、LBA，33、C/H/S值，3二、硬盘数据存储区域的划分41、MBR42、虚拟MBR及其查找实例53、DOS引导区DBR64、文件分配表FAT95、文件目录表FDT106、DATA区12四、FAT32文件系统根目录下文件查找实例14五、子目录下的文件查找举例17六、长文件名的实现及存在的问题19七、长

2、文件名查找举例20一、基本概念1、硬盘逻辑结构硬盘是一个密封的腔体，里面密封着磁头、盘片（磁片、碟片）等部件，盘面号既磁头号，从0开始编号。磁道从外向面编号，从0开始。磁道被划成一段段圆弧，每段圆弧叫一个扇区，从1编号。所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，叫做柱面。磁盘容量计算公式：硬盘容量＝盘面数×柱面数×扇区数×每扇区字节数（通常为512）2、LBA，全称LogicBlockAddress，既扇区逻辑地址，它从0开始编号，一一对应硬盘上的物理扇区3、C/H/S值，柱面、磁头、扇区号，一一对应物理扇区二、硬盘数据存储区域的划分MBR(63)DBR(32)FAT1FAT2DIR(32)

3、DATA说明：MBR一般占用63个扇区（实际只占用1个扇区）;DBR占用32个扇区（实际只占用第1和第6扇区，第1扇区起作用，第6扇区为第一扇区的备份）;FAT1=FAT2，FAT文件为变长，隋分区大小、每簇扇区数的变化而变化;DIR变化最大，早期的系统中DIR是固定长度，为32个扇区，而每个文件目录项占用32个字节，所以，根目录下最多只能有512项（文件和目录总和），软盘只有112项，超过这个数就不能再在根目录下建立文件或目录。后来为了突破这个限制，根目录采用和子目录一样的方式来管理，称为根目录文件，就没有这个限制了，从此也就不再有单独的根目录，而成为DATA的一部分。甚至根目录文

4、件并不一定紧跟在FAT之后，可以在DATA区任意的位置。1、MBR既主引导记录区，位于0磁道0柱面1扇区。共512字节，MBR引导程序占用其前446个字节（偏移0－偏移1BDH），隋后64个字节（偏移1BEH－1FDH）为DPT硬盘分区表，最后以“55AA”结束。硬盘分区表结构：偏移意义偏移意义0自举标志8本分区前已用扇区数1起始磁头号H92起始扇区号S103起始柱面号CYL114分区格式标志12本分区总扇区数5终止磁头号H136终止扇区号S147终止柱面号CYL15说明：柱面号的高2位存放在扇区字节的高2位2、虚拟MBR及其查找实例起因：通过主引导记录定义硬盘分区表，最多只能描述4

5、个分区，如果想要多于4个分区，就要突破主引导记录中的分区描主法，这在某些时候也是突破硬盘容量限制的一种方法。我们采用一种虚拟MBR技术来实现。分区表项描述为：C:盘分区表D:盘分区表E:盘分区表F:盘分区表定义C:盘定义D:盘定义E:盘定义F:盘描述剩余空间描述虚拟MBR描述虚拟MBR描述虚拟MBR末用末用末用末用末用末用末用末用先查看硬盘的0扇区既MBR的分区选项，C盘分区的起始扇区号（DBR位置）为：0000003F既63号扇区，扩展分区号（虚拟MBR位置）：01388B3B换成十进制是20482875号扇区。查看20482875扇区的分区表项为第一分区0000003F（63）是

6、D盘的DBR相对位置，那么D盘的DBR逻辑扇区计算为：20482875＋63＝20482938号扇区。第二分区又指向系统盘E:的虚拟MBR位置（相对）：01C92C09十进制是：29961225，E:盘分区的虚拟MBR位置计算为：20482875＋29961225＝50444100查看50444100号扇区为：这里只有一个分区，偏移位置为：0000003F（63），所以E:盘DBR所在的扇区号为：50444100＋63＝50444163，如果有F:盘，则E:盘的虚拟MBR的第二分区将指向它，如果形成一个环，系统本身并不会去判断它，它只是按照这个链忠实地寻找分区，而不进行任何额外的检测

7、与处理，这所谓“逻辑锁”，表现为无法引导，不能访问硬盘。3、DOS引导区DBR硬盘各分区的逻辑管理方式表现为，所有分区内的逻辑扇区都是从“0”开始编号，直至其最大值－1，涵盖整个分区，分区内的0扇区称为BOOT区。由Format命令将DOS引导记录（DBR）写到该扇区，主要功能是完成系统的自举。DOS引导扇区结构如下：（1）跳转指令（2）厂商标识和DOS版本号，占8个字节（03－0A）（3）BPB(BIOSParameterBlock，BIOS参数块)（4