Linux中生成考核用的NTFS文件系统

Linux中生成一个NTFS文件系统,要求:

1、$MFT至少2个碎片

2、根目录下建90个以从1开始的数字编号为名的子目录,每个子目录下建80-100个文件,文件编号从1开始编起。

3、有大量文件是由2个或以上碎片组成。(本例多为2个碎片)

1、shell 脚本如下:

!/bin/sh
 
#  Script.sh

#
#  Created by 张宇 on 2017/3/29. 此脚本已包含后面的命令
#
mkdir ~/$1
cd ~/$1
qemu-img create -f raw $1.img 1G
qemu-nbd -f raw -c /dev/nbd0 $1.img
parted /dev/nbd0 mklabel msdos
parted /dev/nbd0 mkpart -s primary NTFS 128s 100%
mkfs.ntfs -f /dev/nbd0p1
mount.ntfs-3g /dev/nbd0p1 /mnt
#第一段for,先创建30个子目录,每个目录下80-100个文件,大小为16K-48K,这一段基本连续
for((i=1;i<=3;i++));do
 mkdir /mnt/$i
 r1=$(($RANDOM % 20))
 for((ii=1;ii<80+$r1;ii++));do
  r2=$(($RANDOM % 64 + 32))
  dd if=/dev/urandom of=/mnt/$i/$ii bs=512 count=$r2
 done
done
 
#sleep 60 便于让文件系统flush
#sleep 60
 
mkdir /mnt/padding
cd /mnt/padding
 
#填充65000个文件,这样可以使NTFS $MFT填充到第一个使用的数据区段,从而产生$MFT 碎片。
for((i=1;i<65000;i++));do
 touch $i
done
#创建出其他4-90子目录,这些文件会位于$MFT的第二个片断或以后
for((i=4;i<=90;i++));do
 mkdir /mnt/$i
 r1=$(($RANDOM % 20))
 for((ii=1;ii<80+$r1;ii++));do
  r2=$(($RANDOM % 64 + 32))
  dd if=/dev/urandom of=/mnt/$i/$ii bs=512 count=$r2
 done
done
#sleep 60
 
#第二段for,使用dd把第一段for创建出的文件,从0-16K的位置,写入48K-80K,基本保证>约2个碎片,子目录3下的文件是第一段$MFT下的文件,3之后的为$MFT第二个片断。
for((i=3;i<=90;i++));do
 cd /mnt/$i
 for ii in `ls`;do
  r2=$(($RANDOM % 64 + 96))
  r3=$(($RANDOM % 32))
  dd if=/dev/urandom of=/mnt/$i/$ii bs=512 seek=$r3 count=$r2
 done
done
 
#删除padding,以免目录结构太臃肿
rm -rf /mnt/padding
 
cd /mnt
find . -type f -print|xargs md5sum -b |tr a-z A-Z 1>~/$1/md5.list
for i in `find . -type f`;do ntfscluster -f -F $i /dev/nbd0p1;done 1>~/$1/file.info 2>/dev/null

2、在shell中执行如下命令:
qemu-img create -f raw test2.img 1G
qemu-nbd -f raw -c /dev/nbd0 test2.img
fdisk /dev/nbd0  #此命令交互,目的为/dev/nbd0分个区,不想交互,可使用parted加参数
mkfs.ntfs -f /dev/nbd0p1
mount.ntfs-3g /dev/nbd0p1 /mnt
/bin/bash run.sh

3、测试结果是否满意:

命令一:ntfscluster -f -I 0 /dev/nbd0p1结果与预想相符,$mft果然为2个片断:
Forced to continue.
Dump: /$MFT
    0x10 - resident
    0x30 - resident
    0x80 - non-resident
            VCN    LCN    Length
              0        4    16387
          16387    20488    1880
    0xb0 - non-resident
            VCN    LCN    Length
              0        2        2
              2    16391        1

命令二:ntfscluster -f -F 1/ /dev/nbd0p1结果与预想相符,抽样目录,也为2个片断
Forced to continue.
Unnormalized path 1/
Dump: /1
    0x10 - resident
    0x30 - resident
    0x50 - resident
    0x90 - resident
    0xa0 - non-resident
            VCN    LCN    Length
              0    53328        2
              2    49238        1
    0xb0 - resident

命令三:
ntfscluster -f -F 60/9 /dev/nbd0p1结果与预想相符,抽样文件,也为2个片断
Forced to continue.
Dump: /60/9
    0x10 - resident
    0x30 - resident
    0x50 - resident
    0x80 - non-resident
            VCN    LCN    Length
              0  211991        8
              8  115298        7

4、生成所有文件的md5 哈希,便于生成考核答案
cd /mnt
find . -type f -print|xargs md5sum -b |tr a-z A-Z

5、生成所有文件的碎片信息,便于生成考核答案
cd /mnt
for i in `find . -type f`;do ntfscluster -f -F $i /dev/nbd0p1;done 2>/dev/null

6、生成目录的碎片信息,便于生成考核答案
cd /mnt
for i in `find . -type d`;do ntfscluster -f -F $i /dev/nbd0p1;done 2>/dev/null

7、生成元文件的文件记录信息,便于生成考核答案
 for((i=0;i<16;i++));do ntfscluster -f -I $i /dev/nbd0p1;done 2>/dev/null

或者通过命令:ntfscluster -i -f /dev/nbd0p1,
    查看如下值:initialized mft records : 73115

再执行,下面命令即可将所有文件的碎片信息打印出来,再做加工,即可生成考核答案

for((i=0;i<73115;i++));do ntfscluster -f -I $i /dev/nbd0p1;done 2>/dev/null

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