linux中生成考核用的FAT32文件系统结构样例(二)-优快云博客

本文介绍了一个FAT32文件系统损坏的DBR修复实验，通过手动使用WinHex工具修复DBR并计算修复后的MD5 HASH值。实验旨在帮助理解FAT32 DBR结构、FAT32组成部分之间的关系以及如何通过数据区分析文件系统参数。

实验FAT32-2说明：FAT32-2\目录下的xxx.tar.gz解压后是一个FAT32文件系统的分区镜像，其DBR及备份的一些参数错误，请使用winhex手工方式修复DBR，并回答修改后的DBR的md5 HASH值。

要求：

1、利用WINHEX手工方式读取。

2、不得使用WINHEX模板功能。

3、不得使用WINHEX文件系统解析功能。

4、出错部分仅为DBR保留扇区、FAT表份数、FAT表大小、文件系统扇区总数、每簇扇区数、有效结束标志，其余部分不得修改。

5、文件系统扇区总数为可利用的最大值，即整个镜像文件的扇区总数。

6、填写的MD5 HASH值全部为大写，不包括0x头标或H尾标，中间不得有任何间隔符号(包括空格、制表符、’-’等符号)，以WINHEX软件运算出的HASH值为准。

实验目的：

1、理解FAT32 DBR的结构。

2、理解FAT32结构之间的组合关系。

3、学会如何通过数据区分析文件系统参数。

4、熟练使用WINHEX

题库(示例)：

1、实验FAT32-2中，对镜像文件fat32-2-8.img中损坏的DBR进行修正，

   如果以FAT表数为2修复，则修复后DBR的MD5 HASH是0x___，  

   如果以FAT表数为1，则修复后DBR的MD5 HASH是0x___。

   //3ECB03CC3C8F3D3ED6DC4D502F1ADB31#78036840280382773A7F3C564A21A3F0//容易。。
2、实验FAT32-2中，对镜像文件fat32-2-9.img中损坏的DBR进行修正，

   如果以FAT表数为2修复，则修复后DBR的MD5 HASH是0x___，  

   如果以FAT表数为1，则修复后DBR的MD5 HASH是0x___。

   //30EA11DED5DA720351B8EA40603A2880#C9F6D77E941423A0900FEDDC11E43999//容易。。
... ...

附：实验环境生成脚本(python3)：

#!/usr/bin/python3

import os

import random

import hashlib

import struct
 
r=os.system

rc=random.choice

ri=random.randint

md5=hashlib.md5
 
sdata=[8,16,32,64]
#val = r("ls ~")
#print("val")

r("cd ~/FAT32-2")

r("ls")

fkaoti = open("FAT32-2-kaoti.txt",'w+')

for i in range(1,101):

  fd = ("fat32-2-%d.img" % i)

  r("qemu-img create -f raw %s %dM" % (fd,ri(10,200)+400))

  r("losetup /dev/loop0 %s" % fd)

  r("mkfs.fat -F 32 -s %d -R %d /dev/loop0" % (rc(sdata),ri(8,128)) )

  r("mount /dev/loop0 /mnt")

  #100 dirs

  for ii in range(1,100):

    dir1=ri(100,999999)

    r("mkdir /mnt/%d" % dir1)

    filenum=ri(10,100)

    for iii in range(1,filenum):

      file1=ri(1000000,9999999999)

      r("dd if=/dev/zero of=/mnt/%d/%d.txt seek=%d count=1 bs=512 2>/dev/null" % (dir1,file1,ri(8,16)) )

  r("umount /dev/loop0")

  r("losetup -d /dev/loop0")

  r("cd ~/FAT32-1")

  #计算以两份FAT表为例的DBR HASH，用于保存答案

  f = open("%s" % fd,'rb+')

  dbr = f.read(512)

  pad1,SecPerClus,ResevSecs,Fats,pad2,Sectors,SecPerFat,pad3,Sign=struct.unpack('<13sBHB15sII470sH',dbr)

  dbrMD5 = md5(dbr)

  Fats_t = 1

  ResevSecs_t = SecPerFat + ResevSecs

  dbr_1 = struct.pack('<13sBHB15sII470sH',pad1,SecPerClus,ResevSecs_t,Fats_t,pad2,Sectors,SecPerFat,pad3,Sign)

  dbrMD5_1 = md5(dbr_1)

  dbr_zero = struct.pack('<13sBHB15sII470sH',pad1,0,0,0,pad2,0,0,pad3,0)

  f.seek(0)

  f.write(dbr_zero)

  f.seek(6*512)

  f.write(dbr_zero)

  f.close()

  fkaoti.write("实验FAT32-2中，对镜像文件%s中损坏的DBR进行修正，如果以FAT表数为2修复，则修复后DBR的MD5 HASH是0x___，\

  如果以FAT表数为1，则修复后DBR的MD5 HASH是0x___。//%s#%s//容易。。\n"\

   % (fd,dbrMD5.hexdigest().upper(),dbrMD5_1.hexdigest().upper()))

  fkaoti.flush()

  r("tar -zcf %s.tar.gz %s" % (fd[:-4],fd))

  r("rm %s" % fd)
 
  f_dbr = open("%s.dbr" % fd[:-4],'wb+')

  f_dbr.write(dbr)

  f_dbr.close()
 
fkaoti.close()

部署流程：

1、在liunx下执行上述脚本，生成FAT32-2.img和FAT32-2-kaoti.txt(可以生成两份，一份用于练习，一份用于考试)。其中,*.tar.gz即考试镜像，FAT32-2-kaoti.txt是生成的考题文件，run_fat32-2.py即上述脚本文件，*.dbr是应该正确的以2份FAT表为例的dbr备份。

2、针对每一份考题，把FAT32-2-kaoti.txt导入考试系统。

3、针对每一份考题，把FAT32-2.img放入考试系统指定目录。

4、不得将用于考试的直接涉及答案的文件放入考试系统磁盘中。

本文转自张宇 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/zhangyu/1941701，如需转载请自行联系原作者