Fat32 lba что это

Выше упоминалось, что LBA каталога можно найти по формуле из ВРВ:
RsvdSecCount + (FATSz*2) + ((RootCluster-2) * SecPerCluster)

Для своей флэш я получил LBA=16384, и прыгнув на него в редакторе, попал в начало каталога.
Проясним некоторые моменты..

1. Первая структура SFN (синий блок) будет всегда описывать корневую папку диска. Это единственная структура, которой может быть присвоен атрибут "VolumeID" со-значением 08h. Атрибуты файлов/каталогов лежат по смещению(0Вh) от начала структур, и я заключил их в синий овал. Все остальные поля первой структуры SFN считаются не действительными! ​

2. На моей флэш всего два файла с именами "dCrypt.asm" и "usbVIDbase.txt". Чем руководствуется драйвер FAT при добавлении к SFN структуры LFN остаётся загадкой, поскольку имя первого файла меньше 8-ми символов, но дров всё-равно вставил LFN (см.красный блок). А вот имя второго файла уже 10-символов, и для него выделено две LFN в зелёном блоке. Обратите внимание, что у первой в поле-ординала лежит значение(1) (+40h маска), а у второй LFN ординал равен(2). Эти поля я выделил чёрным, и они определяют кол-во структур LFN для текущего файла. Записи LFN можно обнаружить по атрибуту(0F). ​

Из чёрной таблицы с расшифровкой полей видно, что номер первого кластера разделён на две части Hi/Low. Первый файл "dCrypt.asm" размером 7.4КБ и начинается с кластера(3). Но поскольку он требует два 4К-байтных, следующий указывается уже в таблице FAT (см.зелёный dword на предыдущем скрине). Здесь нужно отметить, что номера кластеров представляются относительно начала области-данных, которая совпадает с началом рассматриваемого корневого-каталога RootDir.

Так как-же найти злополучный файл на диске?
Для этого в спеке FAT32 приведена формула такого вида: FileFirstCluster = RootDir + (SFN.FstClus - RootCluster)
Если учесть, что в стандартной реализации FAT32 поле "RootCluster" в структуре ВРВ всегда равно 2, то для первого файла получаем следующий сектор LBA:

RootDir = сектор 16384 SFN.FstClus = кластер(3) Формула: 3-2 = кластер(1) = 8 секторов ----------------------------------------- FileFirstClus = 16384 + 8 = сектор(16392)

4.1. Алгоритм поиска удалённых файлов

Когда мы удаляем файл с диска FAT, он фактически остаётся на своём месте и так-же занимает свой кластер. Просто в соответствующей структуре SFN, первому байту присваивается маркер(Е5) . Аналогичную ситуацию наблюдаем и в случае "Быстрого форматирования" тома. Такой расклад способствует восстановлению удалённых файлов. Чтобы создать их список, достаточно в корневом-каталоге с шагом в 32, проверять каждый/первый байт на маркер(Е5).

В качестве доказательства, я удалил со-своей флэш "usbVIDbase.txt", а второй файл оставил. В результате, SFN удалённого файла (и две предшествующие ей LFN) приобрели вид как на скрине ниже, а причастные к файлу элементы таблицы FAT сбросились в нуль. т.е. кластеры освободились для последующей записи. Таким образом, информация в кластерах удалённых файлов будет доступна нам до тех пор, пока драйвер FS не перезапишет их новыми данными.

5. Практика – разбор служебных структур

Теперь попробуем автоматизировать весь изложенный процесс..
Код ниже покажет основную информацию об USB-Flash или карте-памяти, если они имею формат FAT32.

Здесь есть нюанс, на который советую обратить внимание..
Значит получаем букву диска, и проверяем его на съёмный носитель "Removable". Если ок, то открываем раздел диска через CreateFile() , и пытаемся прочитать с него сектор ВРВ. Суть в том, что читать рекомендуется в асинхронном режиме , поскольку том может быть занят кем-то другим, например антивирусом. Если функцией ReadFile() читать синхронно, то функция может вернуть ошибку, мол диск недоступен. Поэтому мы используем асинхронный режим, в котором запрос ставится в очередь, а нам после вызова необходимо выждать пару секунд при помощи Sleep() . Этот способ требует в параметрах ReadFile() указатель на структуру "OVERLAPPED" и никогда не даёт осечек.

format pe console include 'win32ax.inc' include 'equates\fat.inc' entry start ;//---------- .data fatBuff rb 512*3 ntName db '\\?\GLOBALROOT' dosName db 32 dup(0) usbHndl dd 0 align 16 fpuRes0 dq 0 fpuRes1 dq 0 fpuRes2 dq 0 secSize dd 0 clsSize dd 0 kByte dd 1024 mByte dd 1024*1024 gByte dd 1024*1024*1024 ol OVERLAPPED rootDir dd 0 dumpByte dd 16 dumpLen db 8 dumpStr db 16 dup('.'),0 buff db 0 ;//---------- .code start: invoke SetConsoleTitle, <'*** USB-Flash FAT info ***',0>;//---- Проверим наличие клиента в портах USB invoke GetLogicalDriveStringsA,64,buff mov esi,buff @@: push esi invoke GetDriveType,esi ;// запрашиваем тип драйва.. pop esi cmp eax,DRIVE_REMOVABLE ;// извлекаемое устройство? je @ok add esi,4 cmp byte[esi],0 ;// последнее в списке? jne @b cinvoke printf, jmp @exit ;//---- Получаем имя и открываем девайс на асинх.чтение @ok: push esi cinvoke printf,,esi pop esi mov byte[esi+2],0 invoke QueryDosDevice,esi,dosName,32 cinvoke printf,,ntName invoke CreateFile,ntName,GENERIC_READ + GENERIC_WRITE,\ FILE_SHARE_READ + FILE_SHARE_WRITE,\ 0,OPEN_EXISTING,\ FILE_FLAG_OVERLAPPED + FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,0 mov [usbHndl],eax ;//---- Читаем структуру "Bios Parametr Block" invoke ReadFile,[usbHndl],fatBuff,512,0,ol invoke Sleep,1000 ;//---- Проверим ф.систему на FAT32, иначе ошибка mov esi,fatBuff cmp word[esi+BPB.FATSz16],0 je @f cinvoke printf, jmp @exit ;//---- Есть FAT32! - собираем инфу.. @@: mov eax,BPB_32.FilSysType add eax,esi movzx ebx,[esi+BPB_32.Header.BytePerSector] movzx ecx,[esi+BPB_32.Header.SecPerCluster] mov edx,ecx imul ecx,ebx mov [secSize],ebx mov [clsSize],ecx shr ecx,10 cinvoke printf,,\ eax,ebx,edx,ecx ;//------------------------ mov esi,fatBuff mov eax,[esi+BPB_32.Header.HiddSec] mov ebx,[esi+BPB_32.Header.TotSec32] movzx ecx,[esi+BPB_32.Header.RsvdSecCounter] mov edx,ecx shl edx,9 shr edx,10 push 0 ebx fild qword[esp] fimul [secSize] fidiv [gByte] fstp [fpuRes0] add esp,8 cinvoke printf,,\ eax,ebx,dword[fpuRes0],dword[fpuRes0+4],ecx,edx ;//------------------------ mov esi,fatBuff movzx eax,[esi+BPB_32.Header.NumFats] movzx ebx,[esi+BPB_32.BkBootSec] movzx ecx,[esi+BPB_32.Header.RsvdSecCounter] mov edx,[esi+BPB_32.FATSz32] imul edx,[secSize] shr edx,10 cinvoke printf,,\ eax,ebx,ecx,[esi+BPB_32.FATSz32],edx ;//------------------------ ;// RootDir = (RsvdSecCount + (FATSz32 * NumFats)) + (RootCluster - 2) * SecPerCluster mov esi,fatBuff mov eax,[esi+BPB_32.FATSz32] movzx ebx,[esi+BPB_32.Header.RsvdSecCounter] shl eax,1 add eax,ebx ;// RsvdSecCount + (FATSz32 * NumFats) mov ebx,[esi+BPB_32.RootCluster] sub ebx,2 movzx ecx,[esi+BPB_32.Header.SecPerCluster] imul ebx,ecx ;// (RootCluster - 2) * SecPerCluster add eax,ebx mov [rootDir],eax cinvoke printf,,\ [esi+BPB_32.RootCluster],eax ;//------------------------ mov esi,fatBuff mov eax,BPB_32.Header.OemName mov ebx,BPB_32.VolLabel mov ecx,[esi+BPB_32.VolID] movzx edx,cx shr ecx,16 add eax,esi add ebx,esi cinvoke printf,,eax,ebx,ecx,edx ;//---- Читаем таблицу FAT, и выводим фрагмент её дампа xor al,al mov ecx,sizeof.OVERLAPPED mov edi,ol rep stosb mov esi,fatBuff movzx eax,[esi+BPB_32.Header.RsvdSecCounter] shl eax,9 mov [ol.Offset],eax invoke ReadFile,[usbHndl],fatBuff,512,0,ol invoke Sleep,1000 cinvoke printf, call PrintDump ;//---- Читаем корневой каталог, и так-же дампим фрагмент xor al,al mov ecx,sizeof.OVERLAPPED mov edi,ol rep stosb mov eax,[rootDir] shl eax,9 mov [ol.Offset],eax invoke ReadFile,[usbHndl],fatBuff,512,0,ol invoke Sleep,1000 cinvoke printf, call PrintDump @exit: invoke CloseHandle,[usbHndl] cinvoke _getch cinvoke exit,0 ;//------------------------------------------ ;// Вспомогательная процедура - выводит дамп ;//------------------------------------------ PrintDump: mov esi,fatBuff @next: mov edi,dumpStr xor ebx,ebx @prn: xor eax,eax lodsb push ebx eax cinvoke printf,,eax pop eax cmp al,20h jb @f mov byte[edi],al @@: inc edi pop ebx inc ebx cmp ebx,4 jb @f cinvoke printf, xor ebx,ebx @@: dec [dumpByte] jnz @prn push esi mov [dumpByte],16 invoke CharToOem,dumpStr,dumpStr cinvoke printf,,dumpStr mov eax,'. ' mov edi,dumpStr mov ecx,4 rep stosd cinvoke printf, pop esi dec [dumpLen] jnz @next mov [dumpLen],8 ret ;//---------- section '.idata' import data readable library msvcrt,'msvcrt.dll',kernel32,'kernel32.dll',user32,'user32.dll' include 'api\msvcrt.inc' include 'api\kernel32.inc' include 'api\user32.inc'

Во-втором случае я решил поинтересоваться картой-памяти своего телефона и обнаружил, что размер кластера у неё 32КБ, поэтому и таблица FAT намного меньшего размера: была 7.692 секторов в длину, а стала 951. Более того, и сам том начинается не как обычно с физ.сектора(63), а съехал аж к сектору(8192), о чём говорит поле "Volume First LBA". В такой организации пространства есть смысл, т.к. нам заранее известны ориентировочные размеры файлов – это фотки, мультимедиа и прочие, т.е. больше стандартного кластера 4КБ:

6. Заключение

Если не брать во-внимание детали оформления служебных структур, основным недостатком FAT32 является полное отсутствие "инстинкта самосохранения" при критических сбоях. Хорошо хоть инженеры предусмотрели некую пародию, в виде резервных блоков ВРВ и таблицы FAT2. Зато в NTFS всё продумано до мелочей, и в этом большое её преимущество. Например метафайл NTFS под названием "$LogFile" представляет собой журнал последней удачной конфигурации. Если случается крах, то при следующей перезагрузке, все параметры считываются уже из этого журнала, который драйвер NTFS обновляет при обычном выключении компьютера. Однако выбор у пользователей должен быть всегда, и FAT как-раз нам его предоставляет.
В скрепке лежит инклуд, и ехе-файл для тестов. Увидимся теперь на пороге Нового года, пока!

Что такое файловая система FAT32 - подробное руководство

Файловая система является основой любого цифрового устройства. Нет смысла хранить гигабайты или даже терабайты данных, если вы не можете получить к ним доступ или эффективно использовать их. Несмотря на многочисленные попытки разработать наиболее эффективный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс, именно компания Microsoft взяла на себя инициативу по созданию файловой системы, которая нашла свое применение во всех сферах хранения данных. В следующем видеоролике объясняется, что такое файловая система:

Для Windows XP/Vista/7/8/10/11

Для macOS X 10.10 - macOS 13

Если говорить о проверке временем, то файловая система FAT32 является ярким примером. Этот формат был доступен в течение десятилетий и до сих пор используется в некоторых приложениях. Из этого руководства вы узнаете все о формате FAT32, о том, как он появился, и об особенностях, которые делают его таким универсальным для различных производителей компьютеров.

В этой статье

Часть 1. Что такое файловая система FAT32

При форматировании внешних жестких дисков или флешек в Windows вам предлагается выбрать FAT32, NTFS или exFAT. Вы можете выбрать подходящую файловую систему, которая подходит для любых файлов, хранящихся на этом накопителе, в соответствии с вашими требованиями.

Как и его предшественник, Файловая система FAT16, FAT32 использует систему статического распределения, которая хранит информацию в виде кластеров. "FAT32" означает "Таблица размещения файлов 32-бит". В соответствии со своим названием, она состоит из таблицы распределения файлов, содержащей данные для каждого кластера (единицы, занимающей определенное место на диске). В зависимости от размера файла она может занимать один или несколько кластеров.

FAT32 - это формат статического распределения, который работает только с кластерами, выделенными под файл. Хотя по современным стандартам он может показаться упрощенным, FAT32 поддерживает все стандартные операционные системы и устройства на сегодняшний день.

История возникновения FAT32

Воплощая в жизнь идею создания ОС с графическим интерфейсом, файловая система FAT32 впервые появилась в Windows 95 в августе 1996 года. Разработанная совместно компаниями Microsoft и Caldera, она была отличной модернизацией FAT16, которая поддерживала увеличенные размеры файлов и большие разделы, сохраняя при этом большую часть оригинального кода.

До 1995 года файловые системы работали по схеме CHS, которая позволяла получать данные из хранилищ, расположенных на диске. Однако в Windows 95 была введена система "LBA (Logical Block Allocation)" для размещения архива за пределами диска, что повысило эффективность хранения данных. Это также означало, что для удовлетворения растущих потребностей в хранении данных требовалась новая система, способная работать с объемом памяти больше 8 ГБ.

Файловая система FAT32 создает для каждого файла запись, состоящую из 32 бит вместо прежних 16. Дополнительная информация позволяет создавать большие разделы диска при сохранении высокой скорости чтения/записи. Это также ценно для отслеживания дополнительной информации о файлах, такой как размер значков и цветовые схемы, которые используются в графическом интерфейсе. Он был настолько эффективен, что его до сих пор можно использовать для современных компьютеров.

Улучшения в FAT32 в сравнении с FAT16

Что касается усовершенствований, то FAT32 добилась больших успехов в хранении и обработке файлов. Благодаря увеличенной емкости архива, она может обозначать кластеры 32-битными номерами без ущерба для распределения. Из этих 32 бит 28 отводится под номер кластера, что позволяет хранить миллионы файлов одного типа без ущерба для стабильности. Это также единственная файловая система, которая может работать одновременно с MS-DOS, Windows и macOS, что никогда не было возможно с FAT16.

Длинная строка номеров кластеров обеспечивает более быстрое восстановление данных. Рассмотрим случай, когда у вас поврежден диск и вы хотите восстановить определенные файлы из поврежденного раздела. Было бы проще найти и извлечь более подробный файл записи папки. Файловая система также добавляет несколько функций, отсутствующих в FAT16 и ее предшественниках. Подробнее об этом позже.