NTFS文件系统研究

Beiyu 系列—NTFS 若干技术研究

NTFS 文件系统若干技术研究

作者： Beiyu

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电子邮箱： beiyuly@gmail.com

日期： 2007-4-26

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Date: 2007-4-26

Beiyu 系列—NTFS 若干技术研究

目录

第一章 NTFS 介绍 .........................................................................................................................................7

1.1 现状 .................................................................................................................................................................7

1.2 NTFS 特点 .....................................................................................................................................................9

1.2.1

优点

1.2.2 NTFS

1.3 NTFS 未来 ...................................................................................................................................................12

第二章 NTFS 相关概念理论 .....................................................................................................................13

2.1 RAID 简介 ..................................................................................................................................................13

2.2 NTFS 文件系统分区..................................................................................................................................13

2.2.1

2.3.5 NTFS

..........................................................................................................................22

2.3.6

...................................................................................................................24

2.3.7 MFT

文件记录结构分析

...................................................................................................................28

2.3.7.1 基本概念.......................................................................................................................................... 28

2.3.7.2 文件记录头分析.............................................................................................................................. 30

2.3.7.3 标准属性分析.................................................................................................................................. 31

2.3.7.4 文件名属性分析.............................................................................................................................. 33

2.3.7.5 数据流属性分析.............................................................................................................................. 36

2.3.7.6 位图属性分析................................................................................................................................. 36

2.3.7.7 $MFT 结构总结 .............................................................................................................................. 37

Beiyu 系列—NTFS 若干技术研究

4.2 常见数据恢复工具.....................................................................................................................................47

4.3 NTFS 数据技术基础..................................................................................................................................49

4.3.1

基础概念

4.3.1.1 硬盘数据结构.................................................................................................................................. 49

4.3.1.2 硬盘分区方式.................................................................................................................................. 50

4.3.1.3 数据存储原理.................................................................................................................................. 51

4.3.2

硬盘数据恢复方案分析

....................................................................................................................53

4.5.2

技术来源

4.5.3

硬盘修复需要理解的基本概念

4.6 数据备份介绍..............................................................................................................................................59

第五章 NTFS 相关领域技术介绍 ............................................................................................................60

附录 A DOS 下访问 NTFS 分区，查找指定文件的源代码 ......................................................................66

附录 B WINDOWS 下 NTFS 文件恢复源代码 ............................................................................................70

后记...........................................................................................................................................................................82

Beiyu 系列—NTFS 若干技术研究

表格 一-2 文件系统比较.......................................................................................................................................7

表格 一-1NTFS 文件系统组织............................................................................................................................9

表格 二-1 BPB 参数 .............................................................................................................................................14

表格 二-2 NTFS 的缺省簇的大小 ....................................................................................................................15

表格 二-3 从头部开始的偏移长度描述 ..........................................................................................................29

表格 二-4 常驻属性从头部开始的偏移描述 .................................................................................................29

表格 二-5 非常驻属性从头部开始的偏移描述.............................................................................................29

表格 二-6 标准索引头的结构............................................................................................................................40

表格 二-7 常用索引列表.....................................................................................................................................41

Beiyu 系列—NTFS 若干技术研究

图表 一-1 操作系统和文件系统支持表 ............................................................................................................7

图表 一-2NTFS 文件属性示意图 .....................................................................................................................10

图表 二-1RAID 性能比较...................................................................................................................................13

图表 二-2 NTFS 目录 ..........................................................................................................................................16

图表 二-3 NTFS 元文件 ......................................................................................................................................17

图表 二-4 MFT 空间分配 ...................................................................................................................................19

图表 二-5 NTFS DBR 结构 ................................................................................................................................20

图表 二-6 NTFS BPB 结构 .................................................................................................................................21

图表 二-7 $MFT 和 DBR 关系 ..........................................................................................................................22

图表 二-8 小文件和目录的 MFT.....................................................................................................................22

图表 二-9 $MFT 存储情况 .................................................................................................................................23

图表 二-10 NTFS 常用属性 ...............................................................................................................................24

图表 二-11 小文件示意图 1 ..............................................................................................................................25

图表 二-12 小文件示意图 2 ..............................................................................................................................25

图表 二-13 小文件的文件记录 ........................................................................................................................26

图表 二-14 小目录的 MFT 记录 ......................................................................................................................26

图表 二-16 大目录的 MFT 记录 ......................................................................................................................27

图表 二-17 非常驻数据属性的 VCN ..............................................................................................................27

图表 二-18 非常驻数据属性的 VCN-LCN 映射..........................................................................................28

图表 二-19 $MFT 文件记录头部结构 .............................................................................................................31

图表 二-20 标准属性头结构 ..............................................................................................................................32

图表 二-26 常见的命名空间 ..............................................................................................................................35

图表 二-27 数据流属性头结构 .........................................................................................................................36

图表 二-28 位图属性头.......................................................................................................................................37

图表 二-29 $MFT 的结构示意图 ......................................................................................................................38

图表 二-30 $BOOT 元文件属性 .......................................................................................................................39

图表 二-31 $BOOT 元文件未命名数据流含义.............................................................................................39

图表 二-32 根目录文件索引 ..............................................................................................................................40

图表 二-33 索引项结构示意图 .........................................................................................................................41

图表 二-34 EFS 加密过程...................................................................................................................................43

图表 二-35 EFS 解密过程...................................................................................................................................44