使用 C#

问题描述

我正在编写一个将 FAT 复制到文件（并恢复它）的程序。我使用 CreateFile 将驱动器号作为文件打开，SetFilePointerEx 寻找 0 位置，ReadFile 读取驱动器的内容，WriteFile 写入到驱动器。

使用这个策略我基本上可以复制整个驱动器。但是，我应该如何知道从哪里开始以及何时停止？基本上，我想知道的是exFAT磁盘中文件分配表的开头和结尾的位置。

这是我用来运行前 4 GB 数据备份的代码：


    private static void RunBackup(string driveLetter)
    {
        IntPtr handle = CreateFile(
            string.Format("\\\\.\\{0}:",driveLetter),FileAccess.Read,FileShare.Read,IntPtr.Zero,(FileMode)OPEN_EXISTING,IntPtr.Zero);
    
        // Set offset
        uint chunks = 100;
        uint bufferSize = 512 * chunks;
        long pt = 0;
        byte[] buffer = new byte[bufferSize];
        SetFilePointerEx(
            handle,ref pt,0);
    
        long oneGB = 1073741824;
        var backupSize = oneGB * 4;
        var loops = backupSize / bufferSize;
    
        Console.WriteLine($"Expecting {loops:N0} loops.");
    
        uint read = 0;
        using (var writer = new BinaryWriter(File.OpenWrite(@"D:\\fat.backup")))
        {
            for (int i = 0; i < loops; i++)
            {
                ReadFile(
                    handle,buffer,bufferSize,ref read,IntPtr.Zero);
    
                writer.Write(buffer);
                writer.Flush();
    
                Console.Write($"\rLoop: {i:N0}");
            }
    
            writer.Close();
        }
    
        CloseHandle(handle);
    }

解决方法

阅读exFAT specification是一个好的开始。

在§2“卷结构”中，我们有一个表格：

子区域名称	偏移（扇区）	大小（扇区）
第一个FAT	FatOffset	FatLength
第二个FAT	FatOffset + FatLength	FatLength × (NumberOfFats − 1)

FatOffset、FatLength 和 NumberOfFats 是引导扇区的字段，如第 3.1 节“主要和备份引导扇区子区域”所述：

字段名称	偏移量（字节）	大小（字节）
FatOffset	80	4
FatLength	84	4
NumberOfFats	110	1

这些值以扇区为单位，因此您必须在调用 SetFilePointerEx 之前将它们乘以扇区大小。扇区大小可以通过DeviceIoControl调用IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY_EX获得；返回的 DISK_GEOMETRY_EX 结构包含一个 Geometry.BytesPerSector（嵌套）字段。 FatOffset 和 FatLength 值是小端，因此您必须使用如下函数对它们进行解码：

private static uint ReadLE32(byte[] data,uint offset)
{
    return (data[offset + 3] << 24)
         | (data[offset + 2] << 16)
         | (data[offset + 1] << 8)
         | data[offset];
}

读取整个引导扇区以从中提取信息（而不是单个字段）也很常见。另请记住，任何 Windows API 调用都可能返回错误：如果您担心可靠性，则应检查返回值并根据需要将它们转换为异常。

总而言之：您像以前一样打开磁盘，读取其引导扇区，发现 FAT 的偏移量和大小，然后查找 FAT 并将其读取。

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