FAT32分区下的文件数据定位及删除后的恢复.docx
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FAT32分区下的文件数据定位及删除后的恢复
FAT32分区下图片文件及文件夹下PDF文件的定位及数据恢复
10级信息管理系司法信息安全方向12号王立鹏
利用DiskCreator工具创建磁盘的步骤：
1）选择创建虚拟磁盘文件的位置为C盘；如下图1所示：
图1
2）创建大小为1024M的虚拟磁盘；如下图2所示：
图2
3）DiskLoader工具装载虚拟磁盘（Browse选择创建的虚拟磁盘文件FATnt后选择LoadInsDisk）；如下图3—4所示：
图3
图4
4）安装完成；如下图5所示：
图5
对虚拟磁盘分区的步骤：
1）右击我的电脑，选择“管理”；如下图6所示：
图6
2）在“计算机管理”中选择“磁盘管理”；如下图7所示：
图7
3）对磁盘一（如下图8所示）进行分区：
图8
4）建立主分区的过程如下右击未指派的1G磁盘，选择新建磁盘分区；如下图9——14所示：
图9
图10
图11
图12
图13
图14
主磁盘分区建好如图15所示:
图15
5）建立扩展分区过程如下，右击未指派的842MB选框后，选择新建磁盘分区，再选择扩展磁盘分区；过程如下图16——18所示：
图16
图17
图18
扩展分区建好后如下图19所示：
图19
6）创建逻辑驱动器，右击扩展分区（图19中绿框），选择新建磁盘分区；具体过程如下图20——26所示：
图20
图21
图22
图23
图24
图25
图26
按照上述方法创建好J逻辑驱动器；如下图27所示：
图27
上述过程为创建虚拟磁盘并且创建好分区的过程
创建的虚拟磁盘，大小为1G,一个NTFS的主分区，扩展分区中一个FAT32逻辑驱动器I，一个NTSF逻辑驱动器J，如下图28所示：
图28
在FAT32的分区中，也就是逻辑盘I中建立一个文件夹，放一个PDF文件，在I盘根下放两张图片，如下图29——30所示：
图29
图30
我们以删除图片Lighthouse文件以及文件夹下的南非文件为例子，来讲述如何进行文件的定位，以及删除文件后，相关扇区的变化，还有如何恢复数据。
删除前的图片文件Lighthouse以及文件夹下南非文件的内容分别如下图31——32所示：
图31
图32
文件以及文件夹删除以前，分别对MBR（主引导记录）,EBR1（扩展引导记录），FAT32分区的DBR（DOS引导记录），FAT1（文件分配表），FAT2，以及数据区的文件目录项进行定位分析。
WinHex打开硬盘一，下图扇区就是MBR（C/H/S地址的0柱面0磁头1扇区）,如下图33所示：
图33
上图33阴影部分的66字节为DPT（DiskPartitionTable,硬盘分区表，占64字节）和结束标志”55AA”
MBR中分区表的每16字节组成的分区表项分析
字节偏移
字段长度
值
字段名和定义
0X000001BE
1字节
0X00
引导标志（BootIndicator，指明该分区是否为活动分区
0X000001BF
1字节
0X01
开始磁头（StartingHead）
0X000001C0
6位
0X01
起始扇区（Startingsector）,只用了0-5位，第6,7位被开始柱面字段使用。
0X000001C1
10位
0X00
起始柱面（StartingCylinder）,共占10位，最大值为1023
0X000001C2
1字节
0X07
系统ID（SystemID）定义分区类型
0X000001C3
1字节
0XFE
结束磁头（EndingHead）
0X000001C4
6位
0X3F
结束扇区（EndingSector）只使用0—5位，第6,7位被结束柱面字段使用
0X000001C5
10位
0X19
结束柱面（StartingCylinder）,共占10位，最大值为1023
0X000001C6
1DWORD（双字）
0X0000003F
相对扇区数（RelativeSectors），指该磁盘开始到该分区开始之间的位移量，以扇区来表示
0X000001CA
1DWORD（双字）
0X00065F5B
总扇区数（TotalSectors）,指该分区中扇区总数
分析MBR扇区的分区表项，偏移为000001D2的一个字节为（05H），表示扩展分区，它的起始扇区为偏移000001D6开始的4个字节（9A5F0600H）,计算EBR1的位置；跳到EBR1如下图34所示：
图34
计算出来EBR1位置在417690扇区。
下面跳到EBR1如下图35所示：
图35
扩展分区中的每个逻辑驱动器的分区信息都存在与类似于MBR的扩展引导记录（EBR,ExtendedBootRecord）中，EBR中分区表的第一项描述第一个逻辑驱动器，第二项指向下一个逻辑驱动器的EBR,如果不存在下一个逻辑驱动器，第二项就不需要。
从上图35阴影部分第一个分区表项可以看出驱动器类型，偏移0CBF35C2（0BH）看出分区格式为FAT32分区.偏移为0CBF35C6开始的4个字节（3F000000H）为相对位置,即63扇区，我们计算DBR的位置：
417690+63=417753扇区，跳到DBR扇区，如下图36所示：
图36
注：
大于一个字节的数值被以低字节在前的格式存储，例如：
相对扇区字段值为0X3F000000的低字节在前表示为0X0000003F.转换为十进制为63.
扇区开始的3字节（EB5890H）为FAT32的DBR的JMP指令，偏移0CBFB20B开始的2字节（0002H）表示每扇区的字节数为512字节。
偏移0CBFB20D的1个字节（08H）表示每簇的扇区数为一簇8扇区。
0CBFB20E开始的2字节（2600H）表示DOS保留扇区数为38扇区。
0CBFB210的一个字节（02H）表示FAT的个数为2.OCBFB224开始的4个字节（C1020000H）表示每FAT扇区数为705扇区。
我们就可以计算FAT1起始扇区为DBR所在扇区加保留扇区数：
417753+38=417791。
FAT2的起始扇区为FAT1起始扇区加FAT的大小：
417791+705=418496。
FAT的根目录放在数据区，数据区起始扇区为FAT2起始扇区加FAT大小：
418496+705=419201。
下表为DBR相关参数分析：
偏移
实际值（十六进制）
实际值（十进制）
长度（字节）
含义
0CBFB200
EB5890
3
JMP指令，跳转到引导程序，后随一个空指令90
0CBFB20B
0002
512
2
每扇区字节数，记录扇区大小
0CBFB20D
08
8
1
每簇扇区数，记录簇大小，即多少个扇区组成一个簇
0CBFB20E
2600
38
2
DOS保留扇区，一般为32
0CBFB210
02
2
1
FAT表个数，一般为二
0CBFB220
AE070B00
722862
4
该分区的扇区总数，即分区大小
0CBFB224
C1020000
705
4
每FAT扇区数，FAT32下每FAT表占用的扇区数
下图37为FAT1起始扇区：
FAT32用32为也就是4个字节表示一个簇。
数据区的簇编号从2号簇开始，在FAT表中前0,1簇是与系统相关的。
图37
下图38为FAT2的起始扇区图，FAT2与FAT1内容是相同的。
图38
下图39为数据区的开始扇区，簇号为2，以后的数据区簇号依次连续增加，一个簇为8扇区。
根目录放于数据区中。
FAT32没有独立的根目录区，它的根目录放在数据区，我们来分析目录项的32个字节：
字节偏移
长度（字节）
内容及含义
0X00
8
文件名
0X08
3
文件的扩展名
0X14
2
文件起始簇号的高十六位
0X1A
2
文件起始簇号的低十六位
0X1C
4
文件大小（字节）
图39
从偏移0CCB033A开始的2个字节（0902H）算出图片Lighthouse文件的起始簇号512，其在数据区的绝对地址为（512－2）×8+419201=423353.扇区偏移0CCB033C开始的4字节表示文件大小（7C900800H）为561276字节。
下图40表示图片文件数据起始位置，图示：
图40
跳转偏移量0008907CH文件大小,到文件末尾;如下图41所示：
图41
文件选中后的数据图;如下图42所示：
图42
我们在返回到数据区起始位置，看文件夹及文件夹下的目录，如下图43所示：
图43
偏移为0CCB029A开始的2字节（0300H）表示PDF文件南非的目录项在3号簇，绝对地址为：
（3—2）*8+419201=419209.跳到文件目录的地方，如下图44所示：
图44
从上图偏移0CCB127A开的2字节（0400H）可以看出pdf文件南非的起始簇为4，绝对地址为：
419201+（4－2）*8=419217.扇区，文件大小为（D46C1400H）1338580字节。
跳到文件数据起始扇区，如下图45所示：
图45
下图46表示跳转偏移量00146CD4H为跳转偏移量：
图46
文件内容选中后的图示47：
图47
以上为定位图片文件以及定位文件夹下PDF南非文件的数据区的详细过程，下面我们来删除图片文件和PDF文件，观察相关的扇区变化，进而将文件都恢复出来。
下图为删除文件的截图：
删除图片文件如下图48所示：
图48
删除PDF文件的图示为49：
图49
删除后我们跳到图片的文件目录项扇区，如下图50所示：
图50
上图选中区域最后两行可以看出，第一个字节变为E5了，说明图片文件被删除，但是图片文件的文件其实簇号和文件大小并没有变化。
我们跳到图片文件的数据区开始位置423353；如下图51所示：
图51
看出数据区并无变化。
我们跳到FAT1，如图52所示，看到FAT表清零了。
图52
跳到FAT2看看，如图53所示。
FAT也被清零：
图53
1.恢复图片文件。
我们到图片文件的开始扇区，并且定位如下图54所示，定位数据区并选中后恢复到I盘;
图54
定位到文件结尾，如下图55所示：
图55
恢复到I盘，如下图56所示：
图56
这样我们就恢复出来删除的图片了，下面我们来看看恢复出来的图片，如图57所示：
图57
2.恢复文件夹下的PDF格式的文件。
定位到文件夹的目录项：
文件夹的文件目录项不变，如图58所示：
图58
文件夹下文件的目录项还在3号簇，即419209扇区;跳到该扇区，如图59所示：
图59
可以看出文件的目录项第一个字节变为E5说明PDF南非文件被删除了，但是文件起始簇和文件大小没变化，依旧为4号簇（419217扇区），大小依旧为（D46C14OOH）：
我们跳到419217并且定位文件数据区；如图60所示：
图60
选中数据区并恢复，如下图61所示：
图61
恢复到I盘的“pdf文件”文件夹下；如下图62所示：
图62
保存好后查看恢复出来的PDF南非文件及内容；如图63所示：
图63
到此文件夹下的pdf文件’南非”也就恢复出来了。
以上就是创建磁盘及分区，以及在FAT32分区下定位文件，并且删除文件后将其恢复出来的过程。
附录：
第一个EBR的扇区号417690
FAT32的DBR开始扇区号（417690+63）417753
每簇扇区数0x0D（08H）为8个
FAT表个数0x10（02H）为2个
每FAT扇区数0x24（C1020000H）为705
隐含扇区数0x1C（3F000000H）为63
DOS保留扇区数0x0E（2600H）为38
FAT1开始扇区为417753+38=417791
FAT2开始扇区号417791+705=418496
根目录区开始扇区号418496+705=419201
FAT32格式的J盘下一个图片文件为例，
Lighthouse图片文件的文件目录项中文件的起始簇号0x1A（0902H）为512
号簇，因为FAT32的数据扇区开始编号就是2号簇，所以文件的起始扇区转化过
去为（521-2）*8=4152。
其文件大小为0x（7C900800H）为561276字节
FAT16中，FDT所在的扇区不是簇的起始编号，而是当FDT所占的扇区
结束后算起，也是从2号编起。
文件在419201+4152=423353扇区起始，一直到偏移量08907C处共计561276
个字节。
J盘中的文件夹（pdf文件）的文件目录项中可以看出他的起始簇号为
0x（0300H）为03号簇，相对FDT的起始扇区为（3-2）*8=8号扇区。
文件夹的起始绝对扇区为419201+8=419209号扇区。
419209号扇区中文件“南非”的文件目录项中看出文件起始簇号0x
（0400H）为4号，相对扇区为（4-2）*8=16扇区，大小为0x（D46C1400H）为
1338580字节。
文件夹下的文件“南非”在419201+16=419217号扇区。
占1338580字节。
偏移为（146CD4H）.
删除（Lighthouse文件）和（文件夹下的文件“南非”）后，跳到FAT1和
FAT2看出FAT项都被清零，再跳到FDT扇区，看出文件Lighthouse的目录项
第一个字节变为E5（0x00）,而它的文件起始簇号和文件大小不变，分别为
423353号扇区和561276字节。
跳到423353扇区，看出文件的数据还在，从开始第一字节到偏移
（08907CH）为数据区。
文件夹下的文件“南非”，在文件目录项中的第一个字节变为E5（0x00H）,
而文件的起始簇号和大小不变，文件在419217扇区，大小为1338580字节精心搜集整理，只为你的需要
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