FATtools

FATtools

Установите из PyPI, используя pip install FATtools (проще) или загрузив исходный код (или выпущенные пакеты) отсюда.

Созданный для пересортировки записей каталога в корневой таблице FAT32, чтобы справиться с ограничениями некоторых аппаратных MP3-плееров, он теперь обеспечивает полную поддержку чтения/записи в Python 3 (как 32-, так и 64-разрядной версии) для FAT12/16/32 и exFAT. файловые системы для взлома и восстановления.

Более того:

• он может открывать диск, разделенный как с помощью MBR, так и GPT, и помогать в разбиении на разделы (включен универсальный загрузочный код MBR)
• он может прозрачно создавать, читать и записывать образы динамических и разностных дисков VHD, VHDX[1], VDI и VMDK.
• он может конвертировать образы дисков между различными виртуальными форматами и клонировать диски.
• он также может обрабатывать образы дисков RAW и образы BytesIO «RamDisk».
• он поддерживает сектора 4K
• он может обрабатывать большие кластеры (128 КБ, 256 КБ) в форматах FAT[2]
• он способен объединять разностные виртуальные жесткие диски

Реализованы следующие функции (в основном на Python, с несколькими вызовами ctypes для собственной обработки дисков Win32; совместимость с Linux регулярно не проверяется):

• чтение/запись с выравниванием по секторам как для образов файлов, так и для реальных дисков
• механизм секторного кэширования (как для чтения, так и для записи) для ускорения операций FAT и таблиц каталогов.
• карта с кодировкой длины прогона (с кортежами и словарями) свободных кластеров, свободных слотов каталогов, выделенных цепочек кластеров
• прозрачное чтение и запись файловых систем FAT12/16/32 и exFAT с автоматическим распознаванием загрузочного сектора FS
• Обработка разделов MBR и GPT
• Длинное имя файла и поддержка Unicode
• инструменты для открытия, создания, переименования, просмотра и удаления файлов и каталогов, а также для разделения дисков
• средства сортировки, очистки и сжатия таблиц каталогов, а также очистки (обнуления) свободного места
• калькулятор фрагментации файлов
• Инструмент mkfat для правильного (раздела и) применения файловой системы FAT12/16/32 или exFAT к блочному устройству (файлу или диску) и позволяет CHKDSK работать с ней (включен генератор сжатых таблиц exFAT Up-Case)

Очевидно, что поскольку файловая система — чрезвычайно сложная и деликатная материя, и в ней могут быть большие ошибки, вы будете ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЕЕ ПОЛНОСТЬЮ НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК! Но теперь он кажется вполне стабильным и пригодным для использования.

Самой уязвимой областью (и, следовательно, подверженной ошибкам) ​​был механизм кэширования, который работает по-разному:

• перехват небольших операций ввода-вывода (<= 512 байт), которые кэшируются в небольшом кольцевом буфере. Более крупный ввод-вывод обходит кэш; когда кэш заполнен, все «грязные» сектора сохраняются на диске, а буфер кэша обнуляется. Секторы и буферы связаны со встроенными словарями Python: это обеспечивает хорошую (с точки зрения Python) скорость ввода-вывода во время доступа к FAT и таблицам каталогов;
• поддержание словаря предварительно декодированных индексов FAT для повышения скорости повторяющегося доступа к цепочкам кластеров;
• поддержание словаря коротких и длинных имен (в сочетании с соответствующими слотами каталога) для каждой таблицы каталога для ускорения поиска и обновления в таблицах каталога;
• поддержание карты RLE свободных кластеров, свободных слотов каталогов и выделенных цепочек кластеров, чтобы значительно повысить скорость распределения и доступа к файлам.

На самом деле скорость ввода-вывода ближе к системной.

Код распространяется под лицензией GPL (см. GPL.TXT).

[1] Поддержка журнала VHDX фактически ограничивается возможностью воспроизведения.

[2] На самом деле, скажем, можно разбить с помощью GPT VHDX объемом 8 ТБ с секторами по 4 КБ, отформатировать его в FAT32 и с удовольствием использовать его под Windows 11. Однако Windows 11 CHKDSK сообщает не более 4 ТБ байт (при этом он правильно считает кластеры ) ). Кроме того, сам FORMAT не может применить такой законный формат FAT32 к диску емкостью 8 ТБ.

С первого взгляда

Пакет устанавливает скрипт fattools , вы можете использовать его для выполнения простых операций командной строки.

• чтобы создать динамический образ диска VHDX емкостью 8 ТБ с одним разделом GPT и отформатировать его с помощью exFAT:

 fattools mkvdisk -s 8T --large-sectors image.vhdx
fattools mkfat -t exfat -p gpt image.vhdx

• чтобы создать разностный образ диска VDI:

 fattools mkvdisk -b image.vdi delta.vdi

• чтобы стереть свободное место на диске, отформатированном в (ex)FAT, обнулив все свободные кластеры:

 fattools wipe image.vhd

• для преобразования образа диска RAW в динамический VHD (таким образом неявно виртуализируя обнуленные блоки данных):

 fattools imgclone image.raw image.vhd

Обратите внимание, что размер полученного изображения может уменьшиться, если: 1) том(ы) дефрагментированы; 2) таблицы каталогов очищаются и сжимаются; 3) свободное место ранее было стерто (обнулено).

• чтобы записать физический диск (Windows) на динамический VHD:

 fattools imgclone \.PhysicalDrive2 image.vhd

• для просмотра содержимого образа диска, копирования элементов в/из него, отображения и удаления их:

 fattools ls image1.vhd/py* image2.vdi/py*
fattools cp C:Python39Libsite-packages image.vhd/Python39/Lib
fattools cp image.vhd/Python39 C:ProgramData
fattools cat image.vhd/readme.txt
fattools rm image.vhd/Python39

• чтобы открыть существующий образ обычного диска, VHD-диска или реального диска:

 # -*- coding: cp1252 -*-
from FATtools.Volume import *
disk = vopen('MyDiskImage.img', 'r+b', 'disk')

• чтобы создать один раздел GPT из всего дискового пространства:

 from FATtools import partutils
gpt = partutils.partition(disk)

• чтобы отформатировать такой раздел в файловой системе exFAT:

 from FATtools import mkfat, Volume
part = Volume.vopen('MyDiskImage.img', 'r+b', 'partition0')
mkfat.exfat_mkfs(part, part.size)

• легко упорядочивать элементы внутри таблиц каталогов с помощью графического интерфейса и поддержки перетаскивания:

 fattools reordergui

• чтобы заказать таблицу корневых каталогов на USB-накопителе X (сценарий):

 # -*- coding: cp1252 -*-
from FATtools.Volume import *

# Assuming we have DirA, DirB, DirC in this disk order into X:
root = vopen('X:', 'r+b')

new_order = '''DirB
DirC
DirA'''

root._sortby.fix = new_order.split('n') # uses built-in directory sort algorithm
root.sort(root._sortby) # user-defined order, in _sortby.fix list
root.sort() # default ordering (alphabetical)

• смешанный доступ с Python и FATtools из одного скрипта:

 # -*- coding: cp1252 -*-
from FATtools.Volume import vopen, vclose
from FATtools.mkfat import exfat_mkfs
from os.path import join
import os

real_fat_fs = 'F:' # replace with mount point of your file system

# Open and format with FATtools
fs = vopen(real_fat_fs, 'r+b',what='disk')
exfat_mkfs(fs, fs.size)
vclose(fs)

# Write some files with Python and list them
T = ('c','a','b','d')
for t in T:
   open(join(real_fat_fs, t+'.txt'), 'w').write('This is a sample "%s.txt" file.'%t)

print(os.listdir(real_fat_fs+'/'))

# Open again, and sort root with FATtools
fs = vopen(real_fat_fs, 'r+b')
fs.sort()
vclose(fs)

# Check new table order with Python
print(os.listdir(real_fat_fs+'/'))

• (почти) то же, что и выше:

 # -*- coding: cp1252 -*-
from FATtools.Volume import vopen, vclose
from FATtools.mkfat import exfat_mkfs
from FATtools.partutils import partition

# Open & create GPT partition
o = vopen('\\.\PhysicalDrive1', 'r+b',what='disk')
print('Partitioning...')
partition(o, 'mbr')
vclose(o)

# Reopen and format with EXFAT
o = vopen('\\.\PhysicalDrive1', 'r+b',what='partition0')
print('Formatting...')
exfat_mkfs(o, o.size)
vclose(o) # auto-close partition AND disk

# Reopen FS and write
print('Writing...')
o = vopen('\\.\PhysicalDrive1', 'r+b')

# Write some files with FATtools and sort them
T = ('c','a','b','d')
for t in T:
   f = o.create(t+'.txt')
   f.write(b'This is a sample "%s.txt" file.'%bytes(t,'ascii'))
   f.close()
o.sort()
vclose(o)

Пожалуйста, загляните в каталог «образцы» для получения дополнительных примеров использования.