ExFAT文件系统DBR手工重建的实例

一个ExFAT分区“K”双击打开时出现如图4-571所示的提示信息。

图4-571　打开分区“K”时出错

这个分区“K”所在的硬盘没有任何物理故障，显然是文件系统遭到破坏，所以系统会提示分区未格式化。用WinHex打开分区“K”，出现如图4-572所示的信息。

图4-572　用WinHex打开分区“K”出错

看来WinHex也无法打开分区“K”，可以断定DBR一定有错误，只能用WinHex打开分区“K”所在的物理硬盘，然后跳转到“K”盘的DBR扇区，如图4-573所示。

图4-573　“K”盘的DBR扇区

从图4-573中可以看到“K”盘的DBR扇区已经被完全破坏。DBR是文件系统中的一个非常重要的扇区，这个扇区被破坏了，分区当然无法打开。下面来修复DBR扇区。

首先考虑到ExFAT分区的DBR有一个备份，在分区的12号扇区，如果能把这个DBR找到，直接复制过来就可以了。

跳转到分区相对的12号扇区，结果这个扇区也被破坏了，已经不是DBR的结构。

用WinHex又搜索“55 AA”标志，结果还是找不到DBR的备份。通常情况下，ExFAT分区是有自我保护机制的，数据被破坏的概率是比较小的，但也不能完全排除被破坏的可能。现在来看“K”盘的DBR及其备份确实被破坏了，那么只能采取手工重建的方法来修复这个DBR。

手工重建ExFAT文件系统DBR的方法与手工重建FAT文件系统DBR的方法类似，都是以计算并修改BPB参数为主，下面实际操作。

第1步　复制同版本的DBR

先从其他ExFAT分区中复制一个完好的DBR扇区，放到“K”盘的第一个扇区处。但不能把这个DBR当作“K”盘的DBR直接使用，因为虽然目前这个DBR在结构上没什么问题，但其中的参数跟K盘的文件系统结构不匹配，所以无法用这个DBR访问K盘。

第2步　计算并修改BPB参数

ExFAT文件系统的BPB中需要修改的参数有：

• 隐藏扇区数（也就是分区的相对开始扇区号）；
• 扇区总数（也就是分区大小）；
• FAT起始扇区号；
• FAT扇区数；
• 首簇起始扇区号；
• 总簇数；
• 根目录首簇号；
• 每簇扇区数。

这8个参数需要计算并修改，其他的就不用修改了。

我们先用ExFAT的DBR模板查看一下从其他分区复制过来的DBR，如图4-574所示。

图4-574　复制过来的DBR的模板

图4-574里圈中的8个参数就是需要计算并修改的，下面开始计算这些参数，为了计算的方便，计算时并不一定按照上面排列的顺序进行。

（1）隐藏扇区数

隐藏扇区数这个参数也就是分区的相对开始扇区号。如果硬盘的分区表没有被破坏，这个参数可以从分区表中查看。分区“K”是其所在的硬盘的第一个分区，它的分区表在MBR中。MBR并没有破坏，用分区表模板查看这个分区表，如图4-575所示。

图4-575　K盘的分区表模板

从分区表模板中可以看到“隐藏扇区数”为63。

（2）扇区总数

扇区总数也可以从分区表中看到，查看图4-575的分区表模板，该值为60 050 907。

（3）FAT起始扇区号

FAT起始扇区号可以通过搜索FAT表的方法获得。搜索FAT表的具体方法是搜索FAT表头标志“F8 FF FF FF”，如图4-576所示。

图4-576　搜索FAT表的方法

通过搜索很快找到了FAT表，如图4-577所示。

图4-577　FAT表

搜索到的FAT表位于硬盘的2111号扇区，减去分区开始扇区号63，所以FAT表开始于分区的2048号扇区。

另外还能够从FAT表中获得一些有用的信息。因为分区的首簇（也就是2号簇）一定是分配给簇位图文件使用的，现在2号FAT项中的值为“00 00 00 03”、3号FAT项中的值为“00 00 00 04”、4号FAT项中的值为“00 00 00 05”、5号FAT项中的值为结束标志“FF FF FF FF”，这就说明簇位图文件占用4个簇。把这个信息记住，后面的计算会用到。

（4）首簇起始扇区号

首簇起始扇区号的计算方法是找到簇位图文件的开始位置，因为簇位图文件一般都占用第一个簇。数据区开始的一些簇一般都会被使用，所以簇位图文件的前几个字节大多都是“FF”，如果理解了这一点，就能够通过搜索“FF FF”来找簇位图文件的开始地址。搜索设置如图4-578所示。

图4-578　搜索簇位图文件的设置

结果在10 303扇区搜到了簇位图文件，如图4-579所示。

图4-579　簇位图文件

簇位图文件开始于硬盘的10 303号扇区，减去分区的开始扇区号63，所以簇位图文件应该开始于分区的10 240号扇区，这也是分区首簇的开始扇区号。

（5）每簇扇区数

簇位图文件之后就是大写字符文件了。大写字符文件的内容是固定的，前4个字节是“00 00 01 00”，通过搜索这4个字节就能够找到大写字符文件的开始地址，这样就能算出簇位图文件占用的扇区数，而刚才已经算出簇位图文件占4个簇，那么每簇扇区数就可以算出来了。

搜索大写字符文件的设置如图4-580所示。

图4-580　搜索大写字符文件的设置

结果在10 559扇区搜到了大写字符文件，如图4-581所示。

图4-581　大写字符文件

大写字符文件开始于硬盘的10 559号扇区，减去分区的开始扇区号63，所以大写字符文件应该开始于分区的10 496号扇区。

刚才计算过簇位图文件开始于分区的10 240号扇区，用大写字符文件开始扇区号10 496减去用簇位图文件开始扇区号10 240，得到簇位图文件的大小为256扇区，同时簇位图文件占用4个簇，所以分区的每簇扇区数为256除以4，等于64。

（6）根目录首簇号

因为簇位图文件占用4个簇，也就是2号簇、3号簇、4号簇、5号簇这四个簇，大写字符文件的大小固定为5836字节，在当前分区中也就是一个簇，即6号簇，这在FAT表中也看的出来。大写字符文件之后就是根目录的开始了，所以根目录首簇号是7号簇。

跳转到7号簇，内容如图4-582所示。

图4-582　7号簇的内容

从前三个目录项看，显然这就是根目录，所以根目录首簇号为7。

（7）总簇数

知道了簇大小，计算总簇数就很容易了。用数据区的总扇区数除以每簇扇区数，也就是分区的总簇数了。

因为当前分区大小为60 050 907扇区，分区首簇的开始扇区号是10 240，所以数据区大小为60 050 907-10 240＝60 040 667扇区。用60 040 667对每簇扇区数64做取整运算，即60 040 667÷64＝938 135，这就是数据区的总簇数了。

（8）FAT扇区数

FAT表所占的扇区数不能直接用分区首簇的开始扇区号减去FAT表开始扇区号这种方法来计算，因为在FAT表之后往往还有很多保留扇区，这样计算就很不准确。

可以用分区的总簇数来计算FAT扇区数。因为分区中的每一个簇对应FAT表中的一个FAT项，刚才计算了分区中的总簇数为938 135，而FAT表中还有两个保留的FAT项，即0号项和1号项，所以FAT表中的FAT项总数为938 135＋2＝938 137。ExFAT的每个FAT项占4字节，这样就可计算FAT表的总字节数为938 137×4＝3 752 548，再将此值除以512，等于7329.19，但现在还不能直接把这个数值当作FAT表的扇区数。在ExFAT文件系统中，FAT表的大小都是簇大小的整数倍，而7329并不是当前分区的簇大小64扇区的整数倍，再经过一个简单运算，可以算出7360是64的整数倍，并且是大于7329又最接近7329的一个数值，所以当前分区FAT表大小是7360扇区。

到此为止，8个参数全部计算完成。

以上讲解的计算方法并不是唯一方法，碰到实际情况时应该因地制宜具体分析，采取最佳方法进行计算。

第3步　保存修改的BPB参数

将计算好的8个BPB参数填入DBR中。如果有模板就用模板填，没有模板也可以直接在DBR中填写，但要注意，在模板中按照十进制数填写，在DBR中直接填写则需要按照Little-Endian字节序填十六进制数。填写好存盘，再双击“K”盘就可以打开了。