數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)課件

FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)M5-2本單元主要內(nèi)容FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)一分析引導(dǎo)扇區(qū)二簇的概念三四修復(fù)引導(dǎo)扇區(qū)四計算數(shù)據(jù)區(qū)位置五M5-2本單元主要內(nèi)容FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)一分析引導(dǎo)扇區(qū)二簇M5-2本單元重難點重點FAT32文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)簇的概念修復(fù)DBR扇區(qū)難點重要的BPB參數(shù)含義計算數(shù)據(jù)區(qū)起始位置M5-2本單元重難點重點一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)FAT文件系統(tǒng)是一種用于個人計算機小型操作系統(tǒng)的文件管理方案，最初由IBM公司用于DOS操作系統(tǒng)。FAT文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡單，管理方便，但不具備用于商業(yè)系統(tǒng)的安全性、容錯性、保密性等特點。FAT12用于軟盤，F(xiàn)AT16用于早期操作系統(tǒng)，F(xiàn)AT32用于現(xiàn)代操作系統(tǒng)及大容量硬盤。一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)FAT文件系統(tǒng)是一種用于個人計算機小型一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)在FAT32分區(qū)內(nèi)部，由保留扇區(qū)、FAT表和數(shù)據(jù)區(qū)三個部分組成。引導(dǎo)扇區(qū)，也稱DBR扇區(qū)，該扇區(qū)是最重要的一個扇區(qū)，系統(tǒng)訪問該分區(qū)時首先訪問它。FAT1FAT2根目錄數(shù)據(jù)區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)保留區(qū)FAT32分區(qū)一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)在FAT32分區(qū)內(nèi)部，由保留扇區(qū)、FA一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)保留扇區(qū)是指分區(qū)內(nèi)FAT表之前的扇區(qū)，也包括引導(dǎo)扇區(qū)。在硬盤中FAT有兩份，系統(tǒng)在寫入信息時會同時寫入兩份FAT，但只會讀取第一份的內(nèi)容。格式化程序會創(chuàng)建文件系統(tǒng)，也就是劃分該分區(qū)的各部分的位置，并寫入適當?shù)膮?shù)。同時，格式化后首先會創(chuàng)建根目錄，由于目錄也被當做文件處理，因此根目錄通常位于數(shù)據(jù)區(qū)的起始位置。一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)保留扇區(qū)是指分區(qū)內(nèi)FAT表之前的扇區(qū)，二、分析引導(dǎo)扇區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)，也稱DBR扇區(qū)，它由BPB（BIOS參數(shù)塊）、DBR（磁盤引導(dǎo)記錄）、以及引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標志（55AA）組成。BPB中記錄了該分區(qū)的各項參數(shù)信息，因此至關(guān)重要，如果BPB部分被破壞，此分區(qū)將不可用。DBR在安裝系統(tǒng)的時候?qū)懭?，這是一段系統(tǒng)引導(dǎo)代碼，如果這部分缺失或被破壞，則該分區(qū)不可用于啟動系統(tǒng)。引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標志用于引導(dǎo)程序判斷該扇區(qū)是否為引導(dǎo)扇區(qū)。二、分析引導(dǎo)扇區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)，也稱DBR扇區(qū)，它由BPB（BIO二、分析引導(dǎo)扇區(qū)跳轉(zhuǎn)指令，跳至引導(dǎo)程序處BPB記錄了該分區(qū)的參數(shù)信息DBR負責執(zhí)行系統(tǒng)引導(dǎo)功能引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標志55HAAH二、分析引導(dǎo)扇區(qū)跳轉(zhuǎn)指令，跳至引導(dǎo)程序處BPB記錄了該分區(qū)的二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述0H3B跳轉(zhuǎn)指令，跳至后面引導(dǎo)記錄開始處（FAT32從5AH處開始）3H8B文件系統(tǒng)和版本的OEM標志（MSDOS5.0或MSWIN4.1）0BH2B每扇區(qū)字節(jié)數(shù)（通常為200H）0DH1B每簇扇區(qū)數(shù)（值為2的N次方，通常小于64）*0EH2B保留扇區(qū)數(shù)（本分區(qū)中FAT表之前的扇區(qū)總數(shù)，通常FAT16為1，F(xiàn)AT32為20H或24H）*10H1BFAT表個數(shù)（通常為2）11H2BFAT16系統(tǒng)為根目錄最大項，F(xiàn)AT32系統(tǒng)為013H2B小卷（<32MB）的分區(qū)扇區(qū)總數(shù)，大硬盤為015H1B介質(zhì)描述，恒為F816H2B在小卷中為每FAT占用扇區(qū)數(shù)，大硬盤為018H2B每磁道扇區(qū)數(shù)（通常為3FH，63）1AH2B磁頭數(shù)（通常為FFH，255）1CH4B隱含扇區(qū)數(shù)（本分區(qū)前的扇區(qū)總數(shù)，也就是本分區(qū)的起始邏輯扇區(qū)號）20H4B大卷的本分區(qū)占用扇區(qū)數(shù)*24H4B大卷的每FAT占用扇區(qū)數(shù)*28H2B延遲標記（通常為0）二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述0H3B跳轉(zhuǎn)指令，跳至后面引二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述2AH2B版本（通常為0）2CH4B根目錄起始簇號（通常為02）30H2BFS信息扇區(qū)，即BOOT扇區(qū)占用扇區(qū)數(shù)（通常為1）32H2B備份引導(dǎo)扇區(qū)的位置34H12B保留未用（全為0）40H1B磁片的BIOS驅(qū)動信息（軟盤從0開始，硬盤從80H開始）41H1B未用42H1B擴展引導(dǎo)標記（通常為29H）43H4B卷序列號（由格式化程序隨機產(chǎn)生）47H12B卷標（如果沒有設(shè)定卷標，則為“NONAME”）52H8B文件系統(tǒng)名稱的文本標識，如：FAT325AH420BDBR引導(dǎo)程序（FAT32通常從此處開始）1FEH2B結(jié)束標識“55HAAH”注：帶星號的是重要字段二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述2AH2B版本（通常為0）2三、簇的概念FAT分區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲文件數(shù)據(jù)，存儲文件的基本單位是簇。一個簇由1～128個扇區(qū)組成，但必須是2的n次方倍。一個分區(qū)中的簇大小是固定的，在格式化的時候決定，其大小在引導(dǎo)扇區(qū)的BPB中給出。如果簇設(shè)置得大些，則會造成浪費空間較多，如果簇空間過小，則會造成FAT項增大，使得鏈表加長，增加管理成本，而且使訪問速度降低。簇大小一般由格式化程序自動指定，在32位系統(tǒng)中一般為4KB～16KB。三、簇的概念FAT分區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲文件數(shù)據(jù)，存儲文件的基四、修復(fù)引導(dǎo)扇區(qū)在BPB參數(shù)中有一個參數(shù)是備份引導(dǎo)扇區(qū)位置，通常位于6號扇區(qū)。如果主引導(dǎo)扇區(qū)受到破壞，可以使用這個備份引導(dǎo)扇區(qū)進行修復(fù)。演示通過備份引導(dǎo)扇區(qū)修復(fù)分區(qū)的實驗過程。準備好故障分區(qū)的演示環(huán)境，如虛擬機、Winhex等。演示故障分區(qū)的訪問出錯情況。用Winhex復(fù)制備份的引導(dǎo)扇區(qū)進行修復(fù)。檢查修復(fù)結(jié)果。四、修復(fù)引導(dǎo)扇區(qū)在BPB參數(shù)中有一個參數(shù)是備份引導(dǎo)扇區(qū)位置，五、計算數(shù)據(jù)區(qū)起始位置在PBP中唯一沒有直接給出的值就是數(shù)據(jù)區(qū)的起始扇區(qū)位置，它可以通過計算得來。FAT32文件系統(tǒng)沒有專門的根目錄區(qū)，數(shù)據(jù)區(qū)的起始位置也就是首簇地址，因此數(shù)據(jù)區(qū)的起始扇區(qū)位置為：保留扇區(qū)數(shù)+FAT表扇區(qū)數(shù)×2五、計算數(shù)據(jù)區(qū)起始位置在PBP中唯一沒有直接給出的值就是數(shù)據(jù)五、計算數(shù)據(jù)區(qū)起始位置如果連備份引導(dǎo)扇區(qū)也被破壞，則只有從其他容量相近的FAT32分區(qū)復(fù)制引導(dǎo)扇區(qū)，但復(fù)制后需要對BPB的關(guān)鍵參數(shù)信息進行修改。演示對BPB關(guān)鍵參數(shù)的逆推算過程。搜尋FAT和數(shù)據(jù)區(qū)的起始位置。根據(jù)得到的數(shù)據(jù)算出每FAT占用扇區(qū)數(shù)。將保留扇區(qū)數(shù)、每FAT占用扇區(qū)數(shù)、每簇占用扇區(qū)數(shù)寫入到BPB中對應(yīng)的位置。檢查分區(qū)訪問是否正常。五、計算數(shù)據(jù)區(qū)起始位置如果連備份引導(dǎo)扇區(qū)也被破壞，則只有從其總結(jié)1.FAT32分區(qū)的組成結(jié)構(gòu)2.引導(dǎo)扇區(qū)中的重要BPB參數(shù)3.計算數(shù)據(jù)區(qū)起始扇區(qū)位置總結(jié)1.FAT32分區(qū)的組成結(jié)構(gòu)作業(yè)請在自己的計算機上尋找一個FAT分區(qū)（虛擬機系統(tǒng)也可），仔細觀察并寫出BPB的重點字段，然后計算出數(shù)據(jù)區(qū)的起始扇區(qū)號。作業(yè)請在自己的計算機上尋找一個FAT分區(qū)（虛擬機系統(tǒng)也可），F(xiàn)AT32分區(qū)結(jié)構(gòu)FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)M5-2本單元主要內(nèi)容FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)一分析引導(dǎo)扇區(qū)二簇的概念三四修復(fù)引導(dǎo)扇區(qū)四計算數(shù)據(jù)區(qū)位置五M5-2本單元主要內(nèi)容FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)一分析引導(dǎo)扇區(qū)二簇M5-2本單元重難點重點FAT32文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)簇的概念修復(fù)DBR扇區(qū)難點重要的BPB參數(shù)含義計算數(shù)據(jù)區(qū)起始位置M5-2本單元重難點重點一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)FAT文件系統(tǒng)是一種用于個人計算機小型操作系統(tǒng)的文件管理方案，最初由IBM公司用于DOS操作系統(tǒng)。FAT文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡單，管理方便，但不具備用于商業(yè)系統(tǒng)的安全性、容錯性、保密性等特點。FAT12用于軟盤，F(xiàn)AT16用于早期操作系統(tǒng)，F(xiàn)AT32用于現(xiàn)代操作系統(tǒng)及大容量硬盤。一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)FAT文件系統(tǒng)是一種用于個人計算機小型一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)在FAT32分區(qū)內(nèi)部，由保留扇區(qū)、FAT表和數(shù)據(jù)區(qū)三個部分組成。引導(dǎo)扇區(qū)，也稱DBR扇區(qū)，該扇區(qū)是最重要的一個扇區(qū)，系統(tǒng)訪問該分區(qū)時首先訪問它。FAT1FAT2根目錄數(shù)據(jù)區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)保留區(qū)FAT32分區(qū)一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)在FAT32分區(qū)內(nèi)部，由保留扇區(qū)、FA一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)保留扇區(qū)是指分區(qū)內(nèi)FAT表之前的扇區(qū)，也包括引導(dǎo)扇區(qū)。在硬盤中FAT有兩份，系統(tǒng)在寫入信息時會同時寫入兩份FAT，但只會讀取第一份的內(nèi)容。格式化程序會創(chuàng)建文件系統(tǒng)，也就是劃分該分區(qū)的各部分的位置，并寫入適當?shù)膮?shù)。同時，格式化后首先會創(chuàng)建根目錄，由于目錄也被當做文件處理，因此根目錄通常位于數(shù)據(jù)區(qū)的起始位置。一、FAT32分區(qū)結(jié)構(gòu)保留扇區(qū)是指分區(qū)內(nèi)FAT表之前的扇區(qū)，二、分析引導(dǎo)扇區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)，也稱DBR扇區(qū)，它由BPB（BIOS參數(shù)塊）、DBR（磁盤引導(dǎo)記錄）、以及引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標志（55AA）組成。BPB中記錄了該分區(qū)的各項參數(shù)信息，因此至關(guān)重要，如果BPB部分被破壞，此分區(qū)將不可用。DBR在安裝系統(tǒng)的時候?qū)懭?，這是一段系統(tǒng)引導(dǎo)代碼，如果這部分缺失或被破壞，則該分區(qū)不可用于啟動系統(tǒng)。引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標志用于引導(dǎo)程序判斷該扇區(qū)是否為引導(dǎo)扇區(qū)。二、分析引導(dǎo)扇區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)，也稱DBR扇區(qū)，它由BPB（BIO二、分析引導(dǎo)扇區(qū)跳轉(zhuǎn)指令，跳至引導(dǎo)程序處BPB記錄了該分區(qū)的參數(shù)信息DBR負責執(zhí)行系統(tǒng)引導(dǎo)功能引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標志55HAAH二、分析引導(dǎo)扇區(qū)跳轉(zhuǎn)指令，跳至引導(dǎo)程序處BPB記錄了該分區(qū)的二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述0H3B跳轉(zhuǎn)指令，跳至后面引導(dǎo)記錄開始處（FAT32從5AH處開始）3H8B文件系統(tǒng)和版本的OEM標志（MSDOS5.0或MSWIN4.1）0BH2B每扇區(qū)字節(jié)數(shù)（通常為200H）0DH1B每簇扇區(qū)數(shù)（值為2的N次方，通常小于64）*0EH2B保留扇區(qū)數(shù)（本分區(qū)中FAT表之前的扇區(qū)總數(shù)，通常FAT16為1，F(xiàn)AT32為20H或24H）*10H1BFAT表個數(shù)（通常為2）11H2BFAT16系統(tǒng)為根目錄最大項，F(xiàn)AT32系統(tǒng)為013H2B小卷（<32MB）的分區(qū)扇區(qū)總數(shù)，大硬盤為015H1B介質(zhì)描述，恒為F816H2B在小卷中為每FAT占用扇區(qū)數(shù)，大硬盤為018H2B每磁道扇區(qū)數(shù)（通常為3FH，63）1AH2B磁頭數(shù)（通常為FFH，255）1CH4B隱含扇區(qū)數(shù)（本分區(qū)前的扇區(qū)總數(shù)，也就是本分區(qū)的起始邏輯扇區(qū)號）20H4B大卷的本分區(qū)占用扇區(qū)數(shù)*24H4B大卷的每FAT占用扇區(qū)數(shù)*28H2B延遲標記（通常為0）二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述0H3B跳轉(zhuǎn)指令，跳至后面引二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述2AH2B版本（通常為0）2CH4B根目錄起始簇號（通常為02）30H2BFS信息扇區(qū)，即BOOT扇區(qū)占用扇區(qū)數(shù)（通常為1）32H2B備份引導(dǎo)扇區(qū)的位置34H12B保留未用（全為0）40H1B磁片的BIOS驅(qū)動信息（軟盤從0開始，硬盤從80H開始）41H1B未用42H1B擴展引導(dǎo)標記（通常為29H）43H4B卷序列號（由格式化程序隨機產(chǎn)生）47H12B卷標（如果沒有設(shè)定卷標，則為“NONAME”）52H8B文件系統(tǒng)名稱的文本標識，如：FAT325AH420BDBR引導(dǎo)程序（FAT32通常從此處開始）1FEH2B結(jié)束標識“55HAAH”注：帶星號的是重要字段二、分析引導(dǎo)扇區(qū)偏移長度描述2AH2B版本（通常為0）2三、簇的概念FAT分區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲文件數(shù)據(jù)，存儲文件的基本單位是簇。一個簇由1～128個扇區(qū)組成，但必須是2的n次方倍。一個分區(qū)中的簇大小是固定的，在格式化的時候決定，其大小在引導(dǎo)扇區(qū)的BPB中給出。如果簇設(shè)置得大些，則會造成浪費空間較多，如果簇空間過小，則會造成FAT項增大，使得鏈表加長，增加管理成本，而且使訪問速度降低。簇大小一般由格式化程序自動指定，在32位系統(tǒng)中一般為4KB～16KB。三、簇的概念FAT分區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲文件數(shù)據(jù)，存儲文件的基四、修復(fù)引導(dǎo)扇區(qū)在BPB參數(shù)中有一個參數(shù)是備份引導(dǎo)扇區(qū)位置，通常位于6號扇區(qū)。如果主引導(dǎo)扇區(qū)受到破壞，可以使用這個備份引導(dǎo)扇區(qū)進行修復(fù)。演示通過備份引導(dǎo)扇區(qū)修復(fù)分區(qū)的實驗過程。準備好故障分區(qū)的演示環(huán)境，如虛擬機、Winhex等。演示故障分區(qū)的訪問