Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Informática

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1 Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Informática Ferramenta Recuperador de Arquivos Perdidos Marcos Massao Yamamoto TG Maringá - Paraná Brasil

2 i Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Informática Ferramenta Recuperador de Arquivos Perdidos Marcos Massao Yamamoto TG Trabalho de Graduação apresentado ao Curso de Informática, do Centro de Tecnologia, da Universidade Estadual de Maringá. Orientador: Prof. MsC. Osvaldo Alves dos Santos Maringá Paraná 2004

3 i Marcos Massao Yamamoto Ferramenta Recuperador de Arquivos Perdidos Este exemplar corresponde à redação final da monografia aprovada como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Informática da Universidade Estadual de Maringá, pela comissão formada pelos professores: Orientador: Prof. MsC. Osvaldo Alves dos Santos Departamento de Informática, CTC, DIN Prof. Dr. Ronaldo Augusto de Lara Gonçalves Departamento de Informática, CTC, DIN Prof. MsC. Flávio Arnaldo Braga da Silva Departamento de Informática, CTC, DIN Maringá, Fevereiro de 2004

4 Universidade Estadual de Maringá Departamento de Informática Av. Colombo 5790, Maringá-PR CEP Tel: (044) R. 219/324 Fax: (044) ii

5 iii Agradecimentos Agradeço primeiramente a Deus, por ser fonte inesgotável de luz que ilumina e guia todos os meus passos, trazendo paz e serenidade nos momentos escuros que fazem parte de nossas vidas. Agradeço de coração aos meus pais, pela oportunidade de vida, pelo amor e alegrias que os fazem dela, pelos sábios conselhos nos momentos difíceis, pelos carinhos e motivação nos momentos de desesperos. Por tudo, e que somente palavras não podem agradecer... Agradeço ao meu orientador, Osvaldo, que mesmo passando por problemas de saúde, esteve sempre ao meu lado, com nobres conselhos... Agradeço aos professores Ronaldo e Flávio, que me ajudaram e orientaram durante a ausência de meu orientador... Agradeço aos demais professores, Franklin, Ricardo Ciferri, Morandini, que me ajudaram com conselhos e materiais, na medida que possível... Agradeço ao meu pai, ao Elton, ao Morikawa e ao Slivak, que me auxiliaram também, na medida que possível, com informações, materiais e conselhos... Agradeço também a toda a galera do curso, que vivem reclamando e se queixando, e me deixaram mais desesperado no desenvolvimento de meu trabalho... E é claro, agradeço ao tiozinho do boteco, que manteve a cerveja sempre gelada, trazendo paz, serenidade e muita alegria nos momentos em que a nossa cabeça estava para explodir.

6 iv Resumo Neste trabalho serão apresentados propostas para implementação de uma ferramenta de recuperação de arquivos perdidos ou apagados. Estes podem ser removidos por ação de vírus, tabela de alocação de arquivos perdida, trilha zero danificada, mídia de baixa qualidade, queda ou oscilação de energia, formatação rápida indevida ou acidental. A ferramenta fará recuperação de dados que foram perdidos logicamente, ou seja, quando estas informações não estiverem contidas em blocos de disco com danos físicos. Seu objetivo é fazer uma varredura na mídia e apresentar todos os arquivos ainda disponíveis, e executar a sua recuperação. A ferramenta será baseada na recuperação de dados para o sistema operacional da família Microsoft Windows 9X e ME, com sistema de arquivos de tabela de alocação de arquivos. Serão apresentadas informações referentes à estrutura do disco rígido, os motivos que levam a remoção de arquivos e como é possível executar uma recuperação.

7 v Abstract In this work, will be shown proposals for implementation of an extinguished or lost archives recovery's tool. These can be removed by virus action, by File Allocation Table lost, by zero track damaged, by low quality media type, by energy oscillation or lack, or by improper or accidental fast formatting. The tool will make data s recovery that had been logically lost, or either, when these information is not contained in record's blocks that are physically damaged. It's objective is to make scans in the media and still to show all the available files, and to execute its recovery. The tool will be based on the recovery s data for Microsoft Windows 9X and ME operational system family, with file s system of file allocation table. It will be shown references information to the hard disk structure, the reasons that take the files to be removed and how it is possible to execute a recovery.

8 vi Índice CAPÍTULO 1 1 INTRODUÇÃO MOTIVAÇÃO PROPÓSITOS E OBJETIVOS Objetivos específicos ORGANIZAÇÃO E AUDIÊNCIA DO DOCUMENTO 2 CAPÍTULO 2 4 GERENCIAMENTO DE DISCO INTRODUÇÃO OS DISCOS E SUA ORGANIZAÇÃO TÉCNICAS DE ALOCAÇÃO DE ESPAÇO EM DISCO SISTEMA DE TABELA DE ALOCAÇÃO DE ARQUIVOS Setor de boot Tabela de alocação de arquivos Interpretando a tabela de alocação de arquivos Diretório raiz Nomes longos ORGANIZAÇÃO LÓGICA: PARTIÇÕES E VOLUMES 18 CAPÍTULO 3 21 RECUPERAÇÃO DE ARQUIVOS PERDIDOS INTRODUÇÃO ARQUIVOS PERDIDOS Problemas nas informações de controle do sistema Dados apagados por remoção ou formatação FERRAMENTAS DE RECUPERAÇÃO Ferramenta Disk Investigator Ferramenta File Recover Ferramenta Magic Recovery Ferramenta Recover4All Professional Ferramenta Super Undelete 29 CAPÍTULO 4 30 PROPOSTAS DE METODOLOGIAS DE RECUPERAÇÃO INTRODUÇÃO RECUPERANDO ARQUIVOS Danos no Master Boot Record Danos no setor de boot da partição Danos na tabela de alocação de arquivos Danos no diretório raiz Perda de arquivos por remoção ou formatação TRANSFERÊNCIA DOS DADOS RECUPERADOS LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO C 39 CONCLUSÃO 41 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 43

9 vii Lista de Figuras Figura 2.1 Ilustração do disco rígido 4 Figura 2.2 Ilustração técnica de alocação contígua 6 Figura 2.3 Ilustração técnica de alocação por lista encadeada 7 Figura 2.4 Ilustração técnica de alocação por lista encadeada com índice 7 Figura 2.5 Ilustração técnica de alocação indexada 8 Figura 2.6 Área de sistema e área de dados de uma partição 9 Figura 2.7 Hexadecimal do setor de boot 10 Figura 2.8 Diretório raiz com a tabela de alocação de arquivos 12 Figura 2.9 Hexadecimal da tabela de alocação de arquivos 13 Figura 2.10 Ilustração entrada de diretório do sistema TAA Figura 2.11 Hexadecimal do diretório raiz 16 Figura 2.12 Ilustração entrada de diretório do sistema TAA Figura 2.13 Hexadecimal entrada de diretório com nome longo 18 Figura 2.14 Hexadecimal do setor contendo uma tabela de partições 20 Figura 3.1 Hexadecimal do diretório raiz antes de uma remoção 23 Figura 3.2 Hexadecimal da tabela de alocação de arquivos antes de uma remoção 23 Figura 3.3 Hexadecimal do diretório raiz depois de uma remoção 23 Figura 3.4 Hexadecimal da tabela de alocação de arquivos depois de uma remoção 23 Figura 3.5 Hexadecimal do diretório raiz antes de uma formatação 24 Figura 3.6 Hexadecimal da tabela de alocação de arquivos antes de uma formatação 24 Figura 3.7 Hexadecimal do diretório raiz depois de um formatação 24 Figura 3.8 Hexadecimal da tabela de alocação de arquivos depois de uma formatação 24 Figura 3.9 Tela principal da ferramenta Disk Investigator 25 Figura 3.10 Tela principal da ferramenta File Recover 26 Figura 3.11 Tela principal da ferramenta Magic Recovery 27 Figura 3.12 Tela principal da ferramenta Recover4All 28 Figura 3.13 Tela principal da ferramenta Super Undelete 29 Figura 4.1 Hexadecimal do começo e final do setor de boot 31 Figura 4.2 Hexadecimal do setor contendo a tabela de partições 32 Figura 4.3 Hexadecimal início TAA Figura 4.4 Hexadecimal início TAA Figura 4.5 Hexadecimal início TAA Figura 4.6 Entrada reservada ponto e ponto-ponto dos sub-diretórios 37 Figura 4.7 Informação de tamanho do arquivo na entrada de diretório 38

10 viii Lista de Tabelas Tabela 2.1 Campos do setor de boot 11 Tabela 2.2 Valores das entradas da tabela de alocação de arquivos 12 Tabela 2.3 Entrada de diretório do sistema TAA Tabela 2.4 Entrada de diretório do sistema TAA Tabela 2.5 Informação especial no campo nome 17 Tabela 2.6 Configuração da tabela de partições 19 Tabela 2.7 Entrada na tabela de partições 19

11 1 Capítulo 1 Introdução 1.1 Motivação Com freqüência, perdemos arquivos contendo informações importantes em nossos computadores. Perdas podem ocorrer por vários motivos, como por ação de vírus, falhas no sistema de arquivos, mídia de baixa qualidade, etc. Geralmente, as informações e os dados de um arquivo perdido são mantidos no disco, porém, não visíveis ao sistema operacional. E ali serão mantidos, até serem sobrescritos. Existem muitas ferramentas e empresas especializadas que realizam a recuperação de arquivos perdidos. Mas geralmente, essa recuperação possui um custo muito elevado, sendo requisitada somente por empresas de grande porte, as quais trabalham com informações realmente valiosas. É necessário, nos dias de hoje, onde a informatização abrange a maior parte das pequenas empresas, comércios e residências, a disponibilidade de uma ferramenta de baixo custo e eficiente, para se recuperar arquivos nos problemas que ocorrem nos computadores em nosso dia-a-dia. É de grande importância pois, quando ocorrem problemas, nem mesmo os backups recuperam as últimas atualizações. 1.2 Propósitos e Objetivos A idéia desse trabalho é servir como base, para futura implementação, das possibilidades de recuperação de arquivos perdidos, conforme o problema especificado. São apresentados de forma simples e clara, os possíveis sintomas da ocorrência de problemas que ocasionam perdas, e como tratá-los. Para cada caso, haverá uma proposta de recuperação e, se o mesmo não for possível, será apresentada sua justificativa.

12 Objetivos específicos O objetivo principal desta monografia, é apresentar propostas de metodologias de recuperação de arquivos, para que possam ser utilizadas em ensino de graduação, em uma implementação ou em um aperfeiçoamento para utilização em outros projetos. 1.3 Organização e Audiência do documento O capítulo 2 traz uma visão geral da organização de um disco, mostrando os conceitos e definições de sua arquitetura. São apresentados a organização de sua estrutura física e como são configuradas as informações referentes ao sistema de arquivo. Conheceremos também toda a estrutura de controle de uma mídia, e como identificar e traduzir as informações inerentes ao disco. O capítulo 2 é um capítulo conceitual. Assim sendo, a audiência que pode se beneficiar da leitura são pessoas que conhecem ou trabalham com implementação de ferramentas e aplicativos, mas não estão envolvidas especificamente com as atividades relacionadas à arquitetura física de uma mídia, ou então não as visualizam de maneira formalizada. O capítulo 3 apresenta informações relacionadas à recuperação de arquivos perdidos. São apresentados e comentados os principais fatores que levam a uma perda de arquivos, onde são danificados ou alterados e porque resultam em remoções. São citadas também algumas ferramentas que executam a recuperação de arquivos apagados, descrevendo suas características e sua funcionalidade. A audiência que pode se beneficiar da leitura do capítulo 3 são as pessoas que trabalham com computadores, mas não conhecem os motivos que levam a problemas em suas máquinas, ocasionando em perda de tempo e informações relacionados a sua função. O capítulo 4 apresenta as propostas de metodologias de recuperação de arquivos perdidos, organizado conforme o problema que ocasionou essa remoção. São citados os sintomas que caracterizam o problema e como devem ser tratados para sua recuperação. Serão apresentados passo-a-passo os procedimentos que devem ser executados para se obter as

13 3 informações referentes aos arquivos removidos. Será comentada também, a linguagem de programação recomendada para a implementação dessa ferramenta, assim como as características que levaram a sua escolha. O capítulo 4 está voltado para as pessoas com conhecimento em programação, que desejem implementar uma ferramenta que execute a recuperação de arquivos perdidos ou uma operação similar. Também podem se beneficiar da leitura estudiosos da área de sistemas operacionais ou algoritmos e estrutura de dados, para utilização em ensino de graduação.

14 4 Capítulo 2 Gerenciamento de disco 2.1 Introdução Neste capítulo, teremos uma visão geral sobre a estrutura física de discos rígidos e disquetes, e a organização lógica das áreas de um disco. Veremos os discos sob a perspectiva do sistema operacional, como ele os organiza e usa. 2.2 Os discos e sua organização Um disco consiste em um prato com inúmeros anéis de cada lado, onde esses anéis são conhecidos como trilhas. Cada trilha é divido em seções, conhecidos como setores. Um setor é a menor unidade física de armazenamento em um disco, geralmente com tamanho de 512 bytes. Veja ilustração na figura 2.1. [Norton, 1989] Figura 2.1 Ilustração do disco rígido As trilhas são uma estrutura lógica, estabelecidas na formatação de baixo nível. O conjunto de trilha na mesma posição no disco, em relação à cabeça de leitura/escrita, é considerada como cilindro. Uma cabeça de leitura/escrita é um transdutor que pode ser posicionado sobre uma trilha de disco por meio de um solenóide ou motor, e pode alterar as propriedades magnéticas da mídia. [Holzner,1990]

15 5 O sistema operacional não opera diretamente os setores, e sim, os agrupamentos de unidades. Um agrupamento de unidades é um grupo seqüencial de setores, e todos agrupamentos de unidades contêm a mesma quantidade de setores. Todas essas estruturas, na mídia, são definidas na formatação, e nela o controlador de disco se baseia para se movimentar e se localizar na superfície de um disco. [ClayBrook, 1985] 2.3 Técnicas de alocação de espaço em disco Nesta seção, será apresentada a maneira de como os arquivos e diretórios são realmente armazenados, como o espaço em disco é gerenciado e como tudo isso funciona eficiente e confiavelmente. Conheceremos como são monitorados os blocos de disco que acompanham um arquivo e os métodos utilizados por diferentes sistemas operacionais. Existem várias técnicas de alocação de espaço em disco, e as principais são: alocação contígua, alocação por lista encadeada, alocação por lista encadeada utilizando um índice e alocação indexada (Nós-I) Alocação contígua Nessa técnica, os arquivos são armazenados em blocos contínuos de dados, conforme ilustração na figura 2.2. È fácil de implementar, pois armazena nas entradas de diretório somente o endereço do primeiro bloco do arquivo, e possui um excelente desempenho, pois o arquivo inteiro pode ser lido do disco em uma única operação. [Unisinos, 2004] Infelizmente, a alocação contígua possui duas desvantagens. A primeira consiste na inviabilidade de gravação de arquivos, quando seu tamanho máximo não seja conhecido. Sem essa informação, o sistema operacional não sabe quanto espaço em disco deve ser reservado. A segunda desvantagem é o desperdício do espaço que, de outra maneira, poderia ser utilizado. Esse problema resulta na fragmentação do disco. [Tanenbaum, 2000]

16 6 Figura 2.2 Ilustração técnica de alocação contígua Alocação por lista encadeada Na alocação por lista encadeada, cada arquivo é mantido como uma lista encadeada de blocos de disco, conforme a ilustração na figura 2.3. A primeira palavra de cada bloco de dados é utilizada para apontar o bloco seguinte, e todos os blocos do disco podem ser utilizados, evitando a fragmentação. Nessa técnica, armazena-se também somente o endereço do primeiro bloco do arquivo, na entrada de diretório, onde o restante pode ser encontrado a partir dos blocos de dados. [Tanenbaum, 2000] Embora a leitura seqüencial seja rápida, o acesso aleatório é extremamente lento. Além disso, os dados armazenados em blocos não são potência de dois, devido o espaço ocupado pelo ponteiro da lista encadeada. [Tanenbaum, 2000]

17 7 Figura 2.3 Ilustração técnica de alocação por lista encadeada Alocação por lista encadeada utilizando um índice Nessa técnica é utilizada uma tabela, alocada na memória, para armazenar os ponteiros que apontam os bloco utilizados, conforme a ilustração na figura 2.4. Dessa maneira, eliminase as desvantagens da alocação por lista encadeada, pois agiliza o acesso aos blocos e disponibiliza o bloco inteiro para o armazenamento dos dados. O sistema operacional MS- DOS/Windows 95 utiliza esse método, denominado Tabela de Alocação de Arquivos. [Unisinos, 2004] Figura 2.4 Ilustração técnica de alocação por lista encadeada com índice

18 8 A principal desvantagem desse método é que a tabela inteira deve estar na memória, o tempo todo, para o seu funcionamento. Isso se percebe claramente nas tabelas maiores, relacionados aos discos com grandes quantidades de blocos. [Tanenbaum, 2000] Alocação indexada Na alocação indexada, é associada em cada arquivo uma pequena tabela chamada de nó-i (nó de índice), que lista os atributos e endereço de disco dos blocos do arquivo, conforme a ilustração na figura 2.5. Na entrada de diretório do arquivo, é armazenado somente o endereço do bloco de dados dessa tabela. Os primeiros endereços de disco, de um arquivo, são armazenados nessa tabela nó-i. Caso o arquivo for muito grande, um dos endereços dessa tabela aponta para um bloco contendo o restante dos endereços. Esse bloco é denominado de bloco indireto, e a quantidade de blocos indiretos é determinada pelo tamanho do arquivo. O Unix utiliza esse método. [Tanenbaum, 2000] Figura 2.5 Ilustração técnica de alocação indexada

19 9 2.4 Sistema de Tabela de alocação de arquivos A fim de organizar os discos, o sistema operacional divide-o em duas partes: área de sistema, com as informações sobre o disco, e a área de dados, onde os arquivos são armazenados (figura 2.6). A área do sistema armazena as informações do disco, conforme o sistema de arquivo definido na formatação. Conforme o problema proposto, trabalharemos somente com o sistema de arquivo de tabela de alocação de arquivos. Figura 2.6 Área de sistema e área de dados de uma partição O setor de boot, ou registro de boot, é a primeira parte de um disco para o sistema operacional. Ele contém informações importantes da estrutura lógica do disco e um programa curto, que executa a tarefa de iniciar a carga do sistema operacional na memória do computador. [Holzner, 1990] Logo após o setor de boot, se encontra uma seção do sistema conhecida com tabela de alocação de arquivos TAA. O TAA é responsável pela informação da situação de cada parte do disco. Através da TAA é possível verificar quais os agrupamentos de unidades estão ocupados e quais estão disponíveis para novos dados. A última parte da área de sistema do disco é o diretório raiz. Ele contém o registro das informações dos arquivos armazenados no disco. Entre o TAA e o diretório raiz, podem existir cópias adicionais do TAA. Como o TAA serve como um índice dos blocos de um disco, é necessário manter pelo menos uma cópia de segurança, para garantir sua integridade.

20 10 No primeiro setor de um disco rígido, junto com a primeira partição, está localizado o Master Boot Record. Ele contém uma pequena quantidade de código executável e a tabela de partições. Essa tabela contém as informações sobre as partições existentes no disco. Cada partição é visualizada pelo sistema operacional como um disco lógico, podendo conter sistemas de arquivos diferentes. [WinNT, 1997] Setor de Boot O setor de boot, localizado sempre no primeiro setor da partição, é a estrutura de dados mais importante do sistema de arquivo. Um grande componente deste setor de inicialização é o bloco de parâmetros BIOS (BPB), que possui as informações apresentadas na tabela 2.1. Esta estrutura contém as características do disco físico, que permitem o acionador de disco calcular o endereço apropriado para um dado número de setor lógico. Nela é possível também, que os utilitários do sistema, calculem o endereço e o tamanho de cada uma das áreas de controle do disco (tabela de alocação de arquivos e diretório raiz). [Duncan, 1991] Figura 2.7 Hexadecimal do setor de boot

21 11 Tabela 2.1 Campos do setor de boot Offset do byte 0X00 0X03 0X0B 0X0D 0X0E 0X10 0X11 0X13 0X15 0X16 0X18 0X1A 0X1C 0X20 0X24 0X25 0X26 0X27 0X2B 0X36 0X3E Tamanho do campo 8 BYTES 2 BYTES BYTE 2 BYTES BYTE 2 BYTES 2 BYTES BYTE 2 BYTES 2 BYTES 2 BYTES DWORD DWORD BYTE BYTE BYTE 4 BYTE 11 BYTES 8 BYTES Significado E9 XX XX ou EB XX 90 Nome e versão OEM Bytes por setor. Setores por agrupamento de unidades. Setores reservados. Número de tabelas de alocação de arquivos. Número de entradas ao diretório raiz. Número de setores no volume, se couber em 16 bits. Byte de descrição da mídia. Setores por tabela de alocação de arquivos. Setores por trilha. Número de cabeças. Número de setores ocultos. Número de setores no volume, maiores que 16 bits. Número da unidade física. Reservado. Registro de assinatura de inicialização estendida Número de série do volume. Rótulo do volume. Reservado. Auto inicialização Tabela de Alocação de Arquivos - TAA A área de arquivos de um disco é dividida em grupos de setores, conhecidos como unidade de alocação ou clusters (agrupamento de unidades). A quantidade de setores em um agrupamento de unidades é definida na formatação e está definida no bloco de parâmetros da BIOS, podendo ser encontrado no setor de inicialização. A tabela de alocação de arquivos é dividida em campos, onde cada campo corresponde diretamente a um agrupamento de unidades atribuído no disco, conforme ilustração na figura 2.8. [Tischer, 1992]

22 12 Figura 2.8 Diretório raiz com a tabela de alocação de arquivos Cada campo da TAA pode ter 12, 16 ou 32 bits. O TAA 12 possui entradas de 12 bits e é utilizado para mídias com menos de 4087 agrupamentos de unidades, armazenando informações de discos ou partições de até 32 Mbytes. Já o TAA 16, possui entrada de 16 bits e consegue trabalhar com agrupamentos de unidades por disco, armazenando até 2 Gbytes. O TAA 32, possui entradas de 32 bits, mas possui o tamanho máximo de 2 Tbytes. Apesar de seu endereçamento ser de 32 bits, na verdade são usados apenas 28. E, segundo a Microsoft, o número máximo de setores que um disco pode ter é de 2 elevado a 32, ou seja, como cada setor tem 512 bytes, o tamanho máximo de um disco no TAA 32 acaba sendo de 2 Tbytes.[Infowester, 2004] Os dois primeiros campos da TAA são sempre reservados. O restante descreve a utilização de seus agrupamentos correspondentes e podem ser interpretados da seguinte maneira: Tabela 2.2 Valores das entradas da tabela de alocação de arquivos Valor (D)000H (F)FF0-(F)FF6H (F)FF7H (F)FF8-(F)FFFH (X)XXX Significado Agrupamento de unidade disponível Agrupamento de unidade reservado Agrupamento de unidade com defeito, se não for parte da cadeia Último agrupamento do arquivo Próximo agrupamento do arquivo

23 13 No diretório raiz, cada arquivo contém o número do primeiro agrupamento atribuído àquele arquivo, que representa a sua entrada na TAA. A partir dessa entrada na TAA, cada campo contém o número do próximo agrupamento, até encontrar o valor de último agrupamento. As entradas podem ter outros valores, conforme a tabela 2.2. Figura 2.9 Hexadecimal da tabela de alocação de arquivos Para garantir a integridade das informações, geralmente são definidas uma ou mais cópias da TAA em cada volume, na formatação. O sistema operacional atualiza simultaneamente todas as cópias, toda vez que a TAA é alterada. Se ocorrer uma falha na TAA, o sistema operacional verifica as cópias, até que seja obtida uma leitura bem-sucedida ou que todas cópias sejam exauridas. [Tischer, 1992] Interpretando a Tabela de Alocação de Arquivos Após compreender como a tabela de alocação de arquivos é estruturada, veremos como utilizar este conhecimento para encontrar uma posição na tabela a partir de um número de agrupamento de unidades. (Modelo de código implementado no Apêndice B)

24 14 Se a tabela de alocação de arquivos tiver entradas de 12bits, utilize o seguinte procedimento: 1) Utilize a entrada de diretório para encontrar o agrupamento inicial do arquivo em questão; 2) Multiplique o número do agrupamento por 1.5; 3) Utilize a parte inteira do produto como o deslocamento na tabela de alocação de arquivos e mova a palavra naquele deslocamento para um registrador; 4) Se o produto for um número inteiro, execute um AND entre o registrador e 0FFFH; 5) Caso contrário, faça um deslocamento lógico do registrador 4 bits para a direta; 6) Se o resultado for o valor de final de arquivo, o mesmo não tem mais nenhum agrupamento de unidades. Caso contrário, o resultado é o número do próximo agrupamento. Se a tabela de alocação de arquivos tiver entradas de 16 bits, utilize os seguintes procedimentos: 1) Utilize a entrada de diretório para encontrar o agrupamento inicial do arquivo em questão; 2) Multiplique o número do agrupamento por 2; 3) Utilize o produto como deslocamento na tabela de alocação de arquivos e mova a palavra naquele deslocamento para um registrador; 4) Se o resultado for um valor de final de arquivo, o mesmo não tem mais nenhum agrupamento de unidade. Caso contrário, o resultado é o número do próximo agrupamento. Se a tabela de alocação de arquivos tiver entradas de 32 bits, utilize os mesmos procedimentos usados na tabela de 16 bits, mudando apenas a multiplicação solicitada no passo 2 para 4, pois cada entrada na tabela ocupam agora 4 bytes.

25 Diretório Raiz O diretório raiz ocupa alguns setores no disco, logo após os setores ocupados pela tabela de alocação de arquivos. Cada arquivo ou diretório contido nesta partição possui uma entrada no diretório raiz, com o nome do arquivo, a extensão, a data de quando foi criado ou quando foi feita a última modificação, o tamanho em bytes e o número do agrupamento de unidades onde o arquivo começa. O tamanho de cada entrada no diretório raiz é de 32 bytes. [Duncan, 1991] Os campos das entradas do diretório raiz para o sistema de tabela de alocação de arquivos com entradas de 16 bits possui a seguinte configuração: Tabela 2.3 Entrada de diretório do sistema TAA 16 Valor 00H 08H 0BH 0CH 16H 18H 1AH 1CH Siginificado Nome do arquivo. Extensão. Atributo do arquivo. Reservado. Horário de criação ou última atualização. Data de criação ou última atualização. Agrupamento de unidades inicial. Tamanho do arquivo Figura 2.10 Ilustração entrada de diretório do sistema TAA 16

26 16 Figura 2.11 Hexadecimal do diretório raiz Já no sistema de tabela de alocação de arquivos com entradas de 32 bits, são utilizados os campos antes reservados, e possui a seguinte configuração: Tabela 2.4 Entrada de diretório do sistema TAA 32 Valor 00H 08H 0BH 0CH 0DH 0EH 10H 12H 14H 16H 18H 1AH 1CH Siginificado Nome do arquivo. Extensão. Atributo do arquivo. Capitalização. Mseg. da criação Horário de criação. Horário de acesso. Data de acesso. Agrupamento de unidades inicial H. Horário da última atualização. Data da última atualização. Agrupamento de unidades inicial L. Tamanho do arquivo.

27 17 Figura 2.12 Ilustração entrada de diretório do sistema TAA 32 O primeiro byte do campo do nome de arquivo de uma entrada de diretório pode conter ainda a seguinte informação especial: Tabela 2.5 Informação especial do campo nome Valor 00H 05H 2EH E5H Significado Entrada ao diretório nunca foi utilizada; fim da porção ocupada do diretório. O primeiro caractere do nome do arquivo é realmente E5H. Entrada é um pseudônimo para o diretório pai ou atual. Arquivo foi apagado. A primeira entrada do diretório raiz pode conter o rótulo de volume, caso possuir. A localização exata e o tamanho do diretório raiz são definidos na formatação, quando o disco é inicializado Nomes Longos A tabela de alocação de arquivos com endereçamento de 12 e 16 bits, usada pelo DOS possui uma grande restrição em relação ao tamanho dos nomes de arquivos, que não podem ter mais de oito caracteres. Para eliminar essa limitação, e continuar usando a tabela de alocação de arquivos com endereçamento de 12 e 16 bits, foi integrada a essa tabela um novo sistema chamado VFAT. [Guia, 2004]

28 18 Através do VFAT, os arquivos com nomes longos são gravados no diretório raiz respeitando sua configuração, de oito caracteres, e o nome verdadeiro gravado em uma área reservada. Uma listagem de arquivos a partir do DOS, o sistema leria apenas o nome simplificado (com oito caracteres). Através do Windows 95 seria possível acessar as áreas ocultas do VFAT e ver os nomes completos dos arquivos. [Guia, 2004] Nos testes executados nos sistemas TAA 16 e TAA 32, pôde-se verificar que as entradas de diretório mantém a mesma configuração de 8 caracteres no diretório raiz. Entretanto, quando se utilizam nomes longos, são reservadas outras entradas de diretório, subseqüentes, contendo os caracteres do nome do arquivo. Figura 2.13 Hexadecimal entrada de diretório com nome longo 2.5 Organização lógica: Partições e Volumes Um disco rígido pode ser dividido em mais de um agrupamento de setores lógicos, considerados partições. Cada partição é tratada como uma unidade lógica separada, podendo ter sistemas de arquivos diferentes. [Duncan, 1991] As informações sobre as partições primárias e partições estendidas estão contidas na tabela de partição, uma estrutura de dados de 64 bytes posicionada no Master Boot Record (setor 1, cabeça 0, cilindro 0). Cada entrada na tabela de partições tem o tamanho de 16 bytes, possibilitando um número máximo de 4 entradas, conforme ilustrado na Tabela 2.6. [WinNT, 1997]

29 19 Tabela 2.6 Configuração da tabela de partições Bytes 0X0000 0X01BE 0X01CE 0X01DE 0X01EE 0X01FE 0x1FF Conteúdo Reservado Partição 01 Partição 02 Partição 03 Partição 04 Palavra de assinatura sempre 0X55AA A tabela a seguir descreve cada entrada da tabela de partições: Tabela 2.7 Entrada na tabela de partições Offset do byte Tamanho do campo BYTE BYTE 6 bits 10 bits BYTE BYTE 6 bits 10 bits DWORD DWORD Significado Boot Indicator. Indica se é a partição do sistema. Cabeça inicial. Setor inicial. Somente os bits de 0 a 5 são usados. Cilindro inicial. System ID. Esse byte define o tipo de volume. Cabeça inicial. Setor final. Cilindro final. Setor relativo. Total de setores. Quando existir uma partição estendida no disco rígido, a entrada para tal partição na Tabela de Partições aponta para o primeiro setor de disco da partição estendida. O primeiro setor de cada unidade lógica em uma partição estendida também possui uma Tabela de Partições, que ocupa os últimos 66 bytes do setor (64 bytes da tabela mais 2 bytes dos marcadores de final de setor). [WinNT, 1997]