FATtools

FAT工具

使用pip install FATtools （更簡單）從 PyPI 安裝或從此處下載原始程式碼（或已發佈的軟體包）。

它的誕生是為了重新排序FAT32 根表中的目錄條目，以應對某些硬體MP3 播放器的限制，現在在Python 3（32 位元和64 位元）中為FAT12/16/32 和exFAT 提供完整的讀/寫支援檔案系統，用於駭客攻擊和恢復目的。

而且：

• 它能夠打開使用 MBR 或 GPT 分割區的磁碟並幫助分割區（包括通用 MBR 啟動程式碼）
• 它可以透明地創建、讀取和寫入動態和差異 VHD、VHDX[1]、VDI 和 VMDK 磁碟映像
• 它可以在不同的虛擬格式和複製磁碟之間轉換磁碟映像
• 它還可以處理 RAW 磁碟映像和 BytesIO“RamDisk”映像。
• 支援4K扇區
• 它可以處理 FAT 格式的大型簇（128K、256K）[2]
• 它能夠合併不同的 VHD

實作了以下功能（主要是在 Python 中，透過一些 ctypes 呼叫來本機處理 Win32 磁碟；不定期測試與 Linux 的兼容性）：

• 與檔案映像和真實磁碟進行磁區對齊讀取/寫
• 基於磁區的快取機制（用於讀取和寫入）可加速 FAT 和目錄表操作
• 空閒簇、空閒目錄槽、分配的簇鏈的遊程長度編碼映射（帶有元組和字典）
• 使用 FS 開機磁區自動辨識器透明讀寫 FAT12/16/32 和 exFAT 檔案系統
• MBR 和 GPT 分區處理
• 長檔名和 Unicode 支持
• 用於開啟、建立、重新命名、列出和刪除檔案和目錄以及對磁碟進行分割的工具
• 排序、清理和收縮目錄表以及擦除（零）可用空間的設施
• 文件碎片計算器
• mkfat 工具，用於正確（分割和）將 FAT12/16/32 或 exFAT 檔案系統應用到區塊裝置（檔案或磁碟），並讓 CHKDSK 滿意（包括 exFAT 壓縮的 Up-Case 表產生器）

顯然，由於檔案系統是一個極其複雜和微妙的問題，並且可能存在大錯誤，因此您將完全自行承擔使用它的風險！但現在看起來相當穩定且可用。

最脆弱的區域（因此容易出現錯誤）是快取機制，它以不同的方式運作：

• 攔截小型 I/O（<= 512 位元組），該 I/O 緩存在小型循環緩衝區中。更大的 I/O 會繞過快取；當快取記憶體已滿時，所有髒磁區都將提交到磁碟，並且快取緩衝區將被清除。磁區和緩衝區與 Python 內建字典配對：這允許在 FAT 和目錄表存取期間實現良好的（從 Pythonic 角度來看）I/O 速度；
• 維護預解碼FAT索引的字典，以提高重複存取簇鏈的速度；
• 為每個目錄表維護一個短名稱和長名稱的字典（與其各自的目錄槽配對），以加快目錄表中的搜尋和更新；
• 維護空閒簇、空閒目錄槽和已分配簇鏈的 RLE 映射，以顯著提高分配和檔案存取的速度。

實際上，I/O 速度更接近系統的速度。

程式碼是 GPL 的（查看 GPL.TXT）。

[1] VHDX 日誌支援實際上僅限於重播功能。

[2] 實際上，可以說，可以使用GPT 對具有4K 磁區的8 TB VHDX 進行分割區，並使用FAT32 進行格式化，並在Windows 11 下愉快地使用它。 TB位元組（雖然它正確計算簇） ）。此外，FORMAT 本身無法將這種合法的 FAT32 格式套用至 8 TB 磁碟。

一目了然

該軟體包安裝了一個fattools腳本，您可以使用它來執行簡單的命令列操作。

• 建立具有單一 GPT 分割區的動態 8TB VHDX 磁碟映像並使用 exFAT 進行格式化：

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

• 建立差異 VDI 磁碟映像：

 fattools mkvdisk -b image.vdi delta.vdi

• 擦除 (ex)FAT 格式磁碟中的可用空間，將所有可用群集清零：

 fattools wipe image.vhd

• 將 RAW 磁碟映像轉換為動態 VHD（因此隱式虛擬化歸零資料區塊）：

 fattools imgclone image.raw image.vhd

請注意，如果出現以下情況，產生的影像大小可能會減少： 1) 磁碟區已進行碎片整理； 2）目錄表被清理和收縮； 3) 可用空間之前已被擦除（清除）。

• 將實體磁碟機 (Windows) 擷取到動態 VHD：

 fattools imgclone \.PhysicalDrive2 image.vhd

• 列出磁碟映像中的內容、將項目複製到其中或從中複製、顯示和刪除它們：

 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

• 開啟現有的普通或 VHD 磁碟映像或真實磁碟：

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

• 從所有磁碟空間建立單一 GPT 分割區：

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

• 使用 exFAT 檔案系統格式化此類分割區：

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

• 透過 GUI 和拖曳支援輕鬆訂購目錄表內的項目：

 fattools reordergui

• 訂購 USB 隨身碟 X 中的根目錄表（腳本）：

 # -*- 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)

• 從同一腳本使用 Python 和 FATtools 進行混合存取：

 # -*- 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+'/'))

• （幾乎）與上面相同：

 # -*- 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)

請查看“samples”目錄以取得更多使用範例。