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fat表如何寻找下一个物理块

发布时间:2022-06-02 22:36:30

A. 精准推算刷漏洞表格!在线等,急

利人乎即为不利人乎即止墨子
不想记起的事情会装忘记了

B. FAT结构!

FAT分区表结构 --------------------------------------------------------------------------- 硬盘分区表和文件分配表格式 硬盘分区表和文件分配表 硬盘只有经过物理格式化,分区,逻辑格式化后才能使用,在进行分区时,FDISK 会在硬盘的0柱面0磁头1扇区建一个64字节的分区表,在分表的前面是主引导记录 (MRB),后面是两个字节的有效标志55H,AAH,(H表示16进制)。此扇区被称为主 引导扇区,也是病毒最爱侵袭的地方,它由主引导记录+分区表+有效标志组成。 分区表对于系统自举十分重要,它规定着系统有几个分区;每个分区的起始及终止 扇区,大小以及是否为活动分区等重要信息。分区表由4个表项组成,每个表项16个字 节,各字节含义如下表1: 表1 —————————————————————————————— —————————————————————————————— 第0字节 是否为活动分区,是则为80H,否则为00H 第1字节 该分区起始磁头号 第2字节 该分区起始扇区号(低6位)和起始柱面号 (高2位) 第3字节 该分区起始柱面号的低8位 第4字节 系统标志,00H表该分区未使用,06H表高版 本DOS系统,05H展DOS分区,65H表Netwear 分区 第5字节 该分区结束磁头号 第6字节 该分区结束扇区号(低6位)和结束柱面号 (高2位) 第7字节 该分区结束柱面号的低8位 第8~11字节 相对扇区号,该分区起始的相对逻辑扇区号, 高位在后低位在前 第12~15字节 该分区所用扇区数,高位在后,低位在前 —————————————————————————————— 注意: 1. 分区表有四个表项,表示硬盘最多只能容纳四个分区。 2. 磁头的各个面称为磁头,软盘只有两个磁头,而硬盘往往有多个。 各个磁头相同半径的磁道合称为柱面。 3. 高位在后,低位在前是一种存储数字方式,读出时应对其进行调整。 如两字节12H,34H,应调整为3412H。 文件分配表 当一个磁盘Format后,在其逻辑0扇区(即BOOT扇区)后面的几个扇区中存 在着一个重要的数据表—文件分配(FAT),文件分配表一式两份,占据扇 区的多小凭磁盘类型大小而定。顾名思义,文件分配表是用来表示磁盘问件 的空分配信息的。它不对引导区,文件目录的信息进行表示,也不真正存储 文件内容。 我们知道磁盘是由一个一个扇区组成的,若干个扇区合为一个簇 ,文件存取 是以簇为单位的,哪怕这个文件只有1个字节。每个簇在文件分配表中都有对应 的表项,簇号即为表项号,每个表项占1.5个字节(磁盘空间在10MB以下)或2个 字节(磁盘空间在10MB以上)。为了方便起见,以后所说的表项都是指2个字节的。 文件分赔表结构如2(H表示16进制) 注意: 不要把表项内的数字误认为表示当前簇号,而应是该文件的下一个簇的簇号。 . 高字节在后,低字节在前是一种存储数字方式,读出时应对其进行调整。 是如两字节12H,34H,应调整为3412H。 文件分配表与文件目录(FDT)相配合,可以统一管理整个磁盘的文件。它告诉 系统磁盘上哪些簇是坏的或已被使用,哪些簇可以用,并存储每个文件所使用的簇 号。它是文件的“总调度师”。 当DOS写文件时,首先在文件目录中检查是否有相同文件名,若无则使用一个文 件目录表项,然后依次检测FAT中的每个表项对应的簇中,同时将该簇号写入文件目 录表项相的26-27字节,如文件长度不止一簇,则继续向后寻找可用簇,找到后将其 簇号写入上一次找到的表项中,如此直到文件结束,在最后一簇的表项里填上FFF8H, 形成单向链表。 DOS删除文件时只是把文件目录表中的该文件的表项第0个字节改为E5H,表此项已 被删除,并在文件分配表中把该文件占用的各簇的表项清0,并释放空间。其文件的 内容仍然在盘上,并没有被真正删除,这就是undelete.exe,unerase.exe等一类恢复 删除工具能起作用的原因。 文件分配表在系统中的地位十分重要,用户最好不要去修改它,以免误操作带来 严重的后果。 表2 —————————————————————————————————— —————————————————————————————————— 第0字节 表头,表磁盘类型。 FFH双面软盘,每次道8扇区 FEH单面软盘,每磁道8扇区 FDH 双面软盘,每磁道9扇区 FCCH单面软盘,每磁道9扇区 FC8H硬盘 第1~2字节(表项号1) 表示第一簇状态,因第一簇被系统占据,故此两字节 为FFFFH 第3~4字节(表项号2) 表示第二簇状态,若为FFFH表此簇为坏的,DOS已标 记为不能用;0000H表示此簇为空,可以用;FFF8H表 不能示该簇为文件的最后一簇;其余数字表示文件的 下一个簇号,注意高字节在后,低字节在前。 第5~6字节(表项号3) 表示第三簇状态,同上。 附表: 分区表参数 偏移 含义 1BEH 是否可自举(80:可自举) 1BFH--1C1H 分区的起始地址(面、扇区、头) 1C2H DOS分区标志(01为DOS分区) 1C3H--1C5H 分区终止地址 1C6H--1c9H 分区相对扇区数 1CAH--1CDH 分区实用扇区数

C. 在FAT表中如果已经建立好文件的簇链,如果出现坏簇怎么检测出来,怎么使簇链不中断,保证数据不丢失

这里以FAT文件系统为例

文件配置表(英文:File Allocation Table,首字母缩略字:FAT)是一种由微软发明的并带有部分专利[1]的文件系统,供MS-DOS使用,也是非NT内核的微软窗口使用的文件系统。
FAT文件系统考虑当时计算机效能有限,所以未被复杂化,因而被几乎所有个人计算机的操作系统支持。这特性使它成为理想的软盘和记忆卡文件系统,也适合用作不同操作系统中的数据交流。
但FAT有一个严重的缺点:当文件被删除并且在同一位置被写入新数据,他们的片段通常是分散的,减慢了读写速度。磁盘碎片重整是一种解决方法,但必须经常重组来保持FAT文件系统的效率。

主磁盘结构
一个FAT文件系统包括四个不同的部分。
保留扇区,位于最开始的位置。第一个保留扇区是引导区(分区启动记录)。它包括一个称为基本输入输出参数块的区域(包括一些基本的文件系统信息尤其是它的类型和其它指向其它扇区的指针),通常包括操作系统的启动调用代码。保留扇区的总数记录在引导扇区中的一个参数中。引导扇区中的重要信息可以被DOS和OS/2中称为驱动器参数块的操作系统结构访问。
FAT区域。它包含有两份文件分配表,这是出于系统冗余考虑,尽管它很少使用,即使是磁盘修复工具也很少使用它。它是分区信息的映射表,指示簇是如何存储的。
根目录区域。它是在根目录中存储文件和目录信息的目录表。在FAT32下它可以存在分区中的任何位置,但是在早期的版本中它永远紧随FAT区域之后。
数据区域。这是实际的文件和目录数据存储的区域,它占据了分区的绝大部分。通过简单地在FAT中添加文件链接的个数可以任意增加文件大小和子目录个数(只要有空簇存在)。然而需要注意的是每个簇只能被一个文件占有,这样的话如果在32KB大小的簇中有一个1KB大小的文件,那么31KB的空间就浪费掉了。 例外情况
Apricot PC的MS-DOS所用FAT的实现有一个不同的启动扇区组织以使用计算机与IBM不兼容的基本输入输出系统。跳转指令和OEM名被省略并且MS-DOS文件系统参数位于0x50(在标准扇区中偏移为0x0B - 0x17)。后来的Apricot MS-DOS版本除了Apricot特有的引导区之外也具有了读写标准启动分区的能力。
BBC Master 512 上的DOS Plus根本就不使用传统的引导区。数据磁盘省略了引导区并且以一个单份的FAT开始(FAT的第一个字节用来确定磁盘容量),启动磁盘使用一个包含启动调用程序的小型ADFS文件系统,后面跟随一个单份的FAT。
文件分配表
一个分区分成同等大小的簇,也就是连续空间的小块。簇的大小随着FAT文件系统的类型以及分区大小而不同,典型的簇大小介于2KB到32KB之间。每个文件根据它的大小可能占有一个或者多个簇;这样,一个文件就由这些这些(称为单链表)簇链所表示。然而,这些链并不一定一个接着一个在磁盘上存储,它们经常是在整个数据区域零散的储存。
文件分配表(FAT)是映射到分区每个簇的条目列表。每个条目记录下面五种信息中的一种。
链中下一个簇的地址
一个特殊的文件结束符(EOF)符号指示链的结束
一个特殊的符号标示坏簇
一个特殊的符号标示保留簇
0来表示空闲簇
每个版本的FAT文件系统使用不同大小的FAT条目。这个大小已经由名字表示出来,例如FAT16文件系统的每个条目使用16位表示,32位文件系统使用32位表示。这个不同意味着FAT32系统的文件分配表能比FAT16映射更多的簇,它也允许FAT32有更大的分区大小。这也使得FAT32比FAT16更能有效地利用磁盘空间,因为每个驱动器能够寻址更小的簇,这也就意味着更少的空间浪费。
目录表
目录表是一个表示目录的特殊类型文件(现今通常称为文件夹)。它里面保存的每个文件或目录使用表中的32位条目表示。每个条目记录名字、扩展名、属性(档案、目录、隐藏、只读、系统和卷)、创建的日期和时间、文件/目录数据第一个簇的地址,最后是文件/目录的大小。
除了FAT12和FAT16文件系统中的根目录表占据特殊的根目录区域位置之外,所有其它的目录表都存在数据区域。
合法的DOS文件名包括下面一些字符:
大写字母A-Z
数字0-9
空格(尽管结尾的空格被作为填充而不是文件名的一部分)
! # $ % & ( ) - @ ^ _ ` ~ '
数值 128-255
DOS文件名位于OEM字符集。
长文件名(LFN)使用一个技巧存储在FAT文件系统上——在目录表中添加假的条目。这些条目使用一个普通文件无法使用的卷标属性标识,普通文件无法使用是由于它们被大多数旧的MS-DOS程序忽略。很显然,一个只包含卷标的目录被当作空卷,这样就允许删除;使用长文件名创建的文件在从普通的DOS删除就会发生这样的情形。
校验和也允许检验长文件名是否与8.3文件名匹配;当一个文件删除之后使用DOS在同一个目录位置重新创建之后就会出现不匹配现象。校验和使用下面的算法计算。(注意pFcbName是指向如正常目录条目中所显示的文件名的指针,例如前八个字符是文件名,最后三个是扩展名。点是隐含的。文件名中没有使用的空间将使用空格(ASCII 0x20)补齐。例如,“Readme.txt”将记录为"README TXT"。

D. 一个FAT表项是指向一个扇区还是簇

簇的第一个物理块的块号

E. fat信息,文件a和文件b依次占用哪些物理块

fat信息,文件a和文件b依次占用哪些物理块
:CE 物理文件。包括顺序结构(或顺序文件)、链接结构(或链接文件)和索引结构(或索引文件)。 物理文件系统的主要功能是把逻辑记录的相对块号,转换为实际的物理地址。对顺序文件结构,由于其文件控制块中含有文件的第一个物理块号地址和块数..

F. 什么是文件的逻辑组织和物理组织文件的逻辑组织有几种形式

1 文件的逻辑组织

文件的逻辑组织通常分为两种形式,即有结构文件和无结构文件。

1)有结构文件

又称作记录式文件,它在逻辑上可被看成一组连续记录的集合,即文件是由若干个相关的记录组成。每个记录是一组相关的数据集合,用于描述一个对象某个方面的属性。

记录式文件按其记录的长度是否相同又可分为:定长记录文件和变长记录文件两种。

(1)定长记录文件:指文件中所有记录的长度都相同。文件的长度可用记录的数目来表示。定长记录处理方便,开销小,被广泛用于数据处理中。

(2)变长记录文件:指文件中各记录的长度不相同。在处理之前每个记录的长度是已知的。

2)无结构文件

无结构文件是指文件内部不再划分记录,它是由一组相关信息组成的有序字符流,即流式文件,其长度直接按字节计算。如大量的源程序、可执行程序、库函数等采用的文件形式是无结构文件形式。在UNIX系统中,所有的普通文件都被看做是流式文件,系统不对文件进行格式处理。

2 文件的物理组织

几种基本的文件物理存储组织形式:

1)连续文件

连续文件(又称做顺序文件)是基于磁带设备的最简单的物理文件结构,它是把一个逻辑上连续的文件信息存放在连续编号的物理块(或物理记录)中。

连续文件的优点是在顺序存取时速度较快,常用于存放系统文件,如操作系统文件、编译程序文件和其它由系统提供的实用程序文件,因为这类文件往往被从头至尾依次存取。

但连续文件也存在如下缺点:
(1)要求建立文件时就确定它的长度,依此来分配相应的存储空间,这往往很难实现。
(2)不便于文件的动态扩充。
(3)可能出现外部碎片,就是在存储介质上存在很多空闲块,但它们都不连续,无法被连续的文件使用,从而造成浪费。

2)串连文件

为克服连续文件的缺点,可把一个逻辑上连续的文件分散存放在不同的物理块中,这些物理块不要求连续,也不必规则排列。为了使系统能找到下一个逻辑块所在的物理块,可在各物理块中设立一个指针(称为连接字),它指示该文件的下一个物理块。

串连文件克服了连续文件的缺点,但它又带来新的问题:
(1)一般仅适于对信息的顺序访问,而不利于对文件的随机存取。
(2)每个物理块上增加一个连接字,为信息管理添加了一些麻烦。

3)FAT文件

串连文件的缺点可通过把连接字放在一个内存表格中的方式加以克服。这种在内存中的表格就称为文件分配表(FAT,File Allocation Table)。

由于连接字保存在FAT表项中,因此整个盘块都可以用来存放数据。另外,也更容易实现随机存取了。与串连文件相似,在文件目录中要添加一个整数,标明该文件的起始盘块号。

这种方法的主要缺点是整个FAT必须在系统工作期间始终驻留在内存中,从而占用了较多内存空间。当然,可以把这个表移到分页内存中,采用调页方式进行管理。但是,仍然要占用大量的虚存空间和盘空间,同时也会产生额外缺页问题。

4)索引文件

索引文件是实现非连续分配的另一种方案:系统为每个文件建立一个索引表。其中的表项指出存放该文件的各个物理块号,而整个索引表由文件说明项指出。

这种结构除了具备串连文件的优点之外,还克服了它的缺点。它可以方便地进行随机存取。但是这种组织形式需要增加索引表带来的空间开销。如果这些表格仅放在盘上,那么在存取文件时首先得取出索引表,然后才能查表、得到物理块号。这样就至少增加了一次访盘操作,从而降低了存取文件的速度,加重了 I/O负担。一种改进办法是同时把索引表部分或全部地放人内存。这是以内存空间为代价来换取存取速度的改善。

5)多重索引文件

为了用户使用方便,系统一般不应限制文件的大小。如果文件很大,那么不仅存放文件信息需要大量盘块,而且相应的索引表也必然很大。在这种情况下把索引表整个放在内存是不合适的,为此引出多重索引结构(又称多级索引结构)。在这种结构中采用了间接索引方式,即由最初索引项中得到某一盘块号,该块中存放的信息是另一组盘块号;而后者每一块中又可存放下一组盘块号(或者是文件本身信息),这样间接几级(通常为1~3级),最末尾的盘块中存放的信息一定是文件内容。例如,UNIX文件系统就采用了多重索引的方式。

这种方法具有一般索引文件的优点,但也存在间接索引需要多次访盘而影响速度的缺点。由于UNIX分时环境中多数文件都较小,这就大大减弱了其缺点所造成的不利影响。

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