МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІКТА
Кафедра Захист інформації
З В І Т
До лабораторної роботи №5
з курсу:
„ Системи запису та відтворення інформації ”
на тему:
„ ПОБУДОВА СИСТЕМИ ЗБЕРІГАННЯ ІНФОРМАЦІЇ НА MMC\SDFLASH-КАРТАХ ПАМ‘ЯТІ З ПІДТРИМКОЮ ФАЙЛОВОЇ СИСТЕМИ FAT16”
Варіант-23
Львів – 2011
Мета роботи : набути вміння організовувати файловий ввід-вивід даних на Flash-носіях інформації в портативних аудіо- та відеопристроях.
Завдання:
1. Ознайомитись з теоретичним матеріалом.
2. Відкрити файл образу MMC/SD-карти SD_512.bin в програмі WinHex і визначити основні параметри файлової системи FAT16.
3. Визначити основні параметри файлової системи в середовищі MatLab з допомогою розглянутих функцій і програм для образу MMC/SD-карти SD_512.bin.
4. Визначити основні параметри файлової системи в середовищі MatLab з допомогою розглянутих функцій і програм для образу MMC/SD-карти SD_512.bin.
5. Порівняти вміст зчитаного файлу в середовищі MatLab і WinHex.
Варіант – 23
Назва файлу – FILE3.C .
Лістинг програми:
% Кількість байт в секторі
BytesPerSec = 512;
% Буфер для читання/запису даних
Buffer = zeros(BytesPerSec, 1);
% 1. Переводимо карту в активний режим
s = MMC_SD_Init('D:\MSQC.25\Matlab\SD_512.bin');
% 2. Прочитати 0 сектор - VBR
% Номер сектора з якого починається VBR
VBR_Addr = 0;
LBA = 0;
[Buffer, c1] = MMC_SD_Read_Sector(s, LBA);
% Перевіряємосигнатуру VBR
if (Buffer(511) ~= hex2dec('55') & Buffer(512) ~= hex2dec('AA'))
disp('VBR FAT Error');
return;
end;
% Визначаємо кількість байт в секторі
BytesPerSec = Buffer(hex2dec('b') + 1) + 2^8 * Buffer(hex2dec('b') + 2);
z = sprintf('Кількістьбайтвсекторі: %d', BytesPerSec);
disp(z);
% Визначаємо кількість секторів в кластері
SecPerClus = Buffer(hex2dec('d') + 1);
z = sprintf('Кількість секторів в кластері: %d', SecPerClus);
disp(z);
% Кількість зарезервованих секторів від початку карти
RsvdSecCnt = Buffer(hex2dec('e') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('f') + 1);
z = sprintf('Кількістьзарезервованихсекторіввідпочаткукарти: %d', RsvdSecCnt);
disp(z);
% Кількістьтаблиць FAT
NumFATs = Buffer(hex2dec('10') + 1);
z = sprintf('Кількістьтаблиць FAT: %d' , NumFATs);
disp(z);
% Кількістьзаписівв Root Directory
RootEntCnt = Buffer(hex2dec('11') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('12') + 1);
z = sprintf('Кількістьзаписіввкореневомукаталозі Root Directory: %d', RootEntCnt);
disp(z);
% Кількість секторів MMC/SD-карти (до 32 MB)
TotSec = Buffer(hex2dec('13') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('14') + 1);
if TotSec == 0
% MMC/SD-карта> 32 MB
TotSec = Buffer(hex2dec('20') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('21') + 1) + 2^16 * Buffer(hex2dec('22') + 1) + 2^24 * Buffer(hex2dec('23') + 1);
end;
z = sprintf('Загальнакількістьсекторів MMC/SD-карти: %d', TotSec);
disp(z);
% Розмір таблиці FAT у секторах
SecPerFAT = Buffer(hex2dec('16') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('17') + 1) ;
z = sprintf('Розміртаблиці FAT усекторах: %d', SecPerFAT);
disp(z);
if (Buffer(hex2dec('36') + 1) ~= 'F' & Buffer(hex2dec('37') + 1) ~= 'A' & Buffer(hex2dec('38') + 1) ~= 'T' & Buffer(hex2dec('39') + 1) ~= '1' & Buffer(hex2dec('ЗА') + 1) ~= '6')
disp('FAT16 Error');
end;
temp = Buffer((hex2dec('36') + 1):(hex2dec('3A') + 1));
z = sprintf('Типфайловоїсистеми: %s', char(temp));
disp(z);
% Обчислюємо номер сектору з якого починається таблиця FAT1 та FAT2
FAT_Sect1 = VBR_Addr + RsvdSecCnt;
z = sprintf('Першийсектор FAT1: %d', FAT_Sect1);
disp(z);
if (NumFATs > 1)
FAT_Sect2 = FAT_Sect1 + SecPerFAT;
z = sprintf('Першийсектор FAT2: %d', FAT_Sect2);
disp(z) ;
end;
% Обчислюємо номер сектору з якого починається кореневий каталог Root Directory
RootDir_Sect = VBR_Addr + RsvdSecCnt + SecPerFAT * NumFATs;
z = sprintf('Першийсектор Root Directory: %d', RootDir_Sect);
disp(z);
% Обчислюємокількістьсекторівв Root Directory
RootDir_SectCnt = RootEntCnt * 32 / BytesPerSec;
z = sprintf('Кількістьсекторівв Root Directory: %d', RootDir_SectCnt);
disp(z) ;
% Обчислюємо номер сектора початку області даних
Data_Sect = VBR_Addr + RsvdSecCnt + SecPerFAT * NumFATs + RootDir_SectCnt;
z = sprintf('Номер сектора початку області даних: %d', Data_Sect);
disp(z);
FileName = zeros(1, 11);
FileName(1) = 'F';
FileName(2) = 'I';
FileName(3) = 'L';
FileName(4) = 'E';
FileName(5) = '1';
FileName(6) = '1';
FileName(7) = 32; %пробіл
FileName(8) = 32;
FileName(9) = 'C';
FileName(10) = 32;
FileName(11) = 32;
ByteCnt = 1;
Flag_File = 0; %прапорецьзнаходженняфайлу
for jj = 1 : RootDir_SectCnt %від 1-годоостанньогосектору RootDirectory
Buffer = MMC_SD_Read_Sector(s, RootDir_Sect + jj - 1); %читаєпоточнийсектор
for ii = 1 : RootDir_SectCnt
temp = Buffer(ByteCnt : ByteCnt + 10); %читаєперші 11 байт (1-шібайтизапису-- імятарозширенняфайлу)
ByteCnt = ByteCnt + 32; %наступний запис (1 запис--32байти)
if ByteCnt > RootEntCnt-1
ByteCnt = 1;
break;
end
if sum((temp' == FileName)) == 11 % посимвольнопорівнюємо, співпадає 1-инелем. -- 1,сумаодиничок = 11
z = sprintf('Файлзнайдено');
Flag_File = 1;
disp(z);
break;
end;
end;
if (Flag_File == 1)
break;
end;
end;
if(Flag_File == 0)
z = sprintf('Файлнезнайдено');
disp(z);
return; %вихідзпрограми
end;
Entry = Buffer(32*(ii-1) + 1 : 32*(ii-1) + 1 +31); %саметойзаписв Root Directory , денашфайл
DIR_F = Entry(27) + 256 * Entry(28); %DIR_F --першийкластерзданимифайлу 26:27 -- позиціябайтуйогорозмір==2
z = sprintf('Номерпершогокластеруфайла: %d', DIR_F);
disp(z);
File_size = Entry(29) + 256 * Entry(30)+256*256 * Entry(31)+ 256*256*256 * Entry(32);
z = sprintf('Розмірданогофайлу: %d', File_size);
disp(z);
Sec_file = DIR_F * SecPerClus + RootDir_Sect;
z = sprintf('Першийсекторфайлу: %d', Sec_file);
disp(z);
Sectors_file = ceil(File_size/(BytesPerSec));
z = sprintf('Кількістьсекторівфайлу: %d', Sectors_file);
disp(z);
Claster_file = ceil(Sectors_file/SecPerClus);
z = sprintf('Кількістькластерівфайлу: %d', Claster_file);
disp(z);
if Claster_file ~= 1
Fat16 = zeros(Claster_file,1);
Fat16(1,1) = DIR_F;
t=DIR_F;
for i = 1:Claster_file-1
Buffer = MMC_SD_Read_Sector(s,FAT_Sect1);
t = Buffer(t*2+1)+ 256 * Buffer(t*2+2);
Fat16(i+1,1) = t;
end
else
for ii = 1 : SecPerClus
Buffer = MMC_SD_Read_Sector(s,Sec_file+ii-1);
z = sprintf('%c',Buffer);
disp(z);
end
return;
end
Pr_sector=0;
for i = 1:Claster_file
Read_claster = Fat16(i,1);
for ii = 1 : SecPerClus
if Pr_sector == Sectors_file
break;
else
Buffer = MMC_SD_Read_Sector(s,Read_claster*SecPerClus+RootDir_Sect+ii-1);
z = sprintf('%c',Buffer);
disp(z);
Pr_sector = Pr_sector + 1;
end;
end
end
fclose(s);
Інформація про файлову систему
MMC/SD-card Init
Read Sector Number 0
Кількість байт в секторі: 512
Кількість секторів в кластері: 16
Кількість зарезервованих секторів від початку карти: 4
Кількість таблиць FAT: 2
Кількість записів в кореневому каталозі Root Directory: 512
Загальна кількість секторів MMC/SD-карти: 1006359
Розмір таблиці FAT у секторах: 246
Тип файлової системи: FAT16
Перший сектор FAT1: 4
Перший сектор FAT2: 250
Перший сектор Root Directory: 496
Кількість секторів в Root Directory: 32
Номер сектора початку області даних: 528
Read Sector Number 496
Файл знайдено
Номер першого кластеру файла: 30
Розмір данного файлу: 11387
Перший сектор файлу: 976
Кількість секторів файлу: 23
Кількість кластерів файлу: 2
Read Sector Number 4
Read Sector Number 976
Висновок:
На цій лабораторній роботі я навчився розробляти алгоритми вводу-виводу даних на Flash-носіях аудіо та відео пристроях. Розглянув структуру файлової системи FAT-16 і змоделювали роботу карти пам’яті у системі Matlab.