Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Інститут комп’ютерних технологій,
автоматики та метрології
кафедра “Захист інформації”
ЗВІТ
до лабораторної роботи № 5
з курсу "Системи запису та відтворення інформації"
"ПОБУДОВА СИСТЕМИ ЗБЕРІГАННЯ ІНФОРМАЦІЇ НА MMC\SD FLASH-КАРТАХ ПАМ‘ЯТІ З ПІДТРИМКОЮ ФАЙЛОВОЇ СИСТЕМИ FAT16"

Львів 2010
РОЗДІЛ 1. МЕТА РОБОТИ
Мета роботи – набути вміння організовувати файловий ввід-вивід даних на Flash-носіях інформації в портативних аудіо- та відеопристроях.
РОЗДІЛ 2. ЗАВДАННЯ:
Ознайомитись з теоретичним матеріалом..
Відкрити файл образу MMC/SD-карти SD_512.bin в програмі WinHex і визначити основні параметри файлової системи FAT16.
Визначити основні параметри файлової системи в середовищі MatLab з допомогою розглянутих функцій і програм для образу MMC/SD-карти SD_512.bin.
Визначити основні параметри файлової системи в середовищі MatLab з допомогою розглянутих функцій і програм для образу MMC/SD-карти SD_512.bin.
Порівняти вміст зчитаного файлу в середовищі MatLab і WinHex.
Варіант
Назва файлу

11
FILE11.C


РОЗДІЛ 3. 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:\My\Системи запису та відтворення інформації\5\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);

% Перевіряємо сигнатуру 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('Кількість байт в секторі: %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('Кількість зарезервованих секторів від початку карти: %d', RsvdSecCnt);
disp(z);

% Кількість таблиць FAT
NumFATs = Buffer(hex2dec('10') + 1);
z = sprintf('Кількість таблиць FAT: %d' , NumFATs);
disp(z);

% Кількість записів в Root Directory
RootEntCnt = Buffer(hex2dec('11') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('12') + 1);
z = sprintf('Кількість записів в кореневому каталозі 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('Загальна кількість секторів MMC/SD-карти: %d', TotSec);
disp(z);

% Розмір таблиці FAT у секторах
SecPerFAT = Buffer(hex2dec('16') + 1) + 256 * Buffer(hex2dec('17') + 1) ;
z = sprintf('Розмір таблиці FAT у секторах: %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('Тип файлової системи: %s', char(temp));
disp(z);

% Обчислюємо номер сектору з якого починається таблиця FAT1 та FAT2
FAT_Sect1 = VBR_Addr + RsvdSecCnt;
z = sprintf('Перший сектор FAT1: %d', FAT_Sect1);
disp(z);
if (NumFATs > 1)
FAT_Sect2 = FAT_Sect1 + SecPerFAT;
z = sprintf('Перший сектор 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('Перший сектор Root Directory: %d', RootDir_Sect);
disp(z);

% Обчислюємо кількість секторів в Root Directory
RootDir_SectCnt = RootEntCnt * 32 / BytesPerSec;
z = sprintf('Кількість секторів в 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; %прапорець знаходження файлу

for jj = 1 : RootDir_SectCnt %від 1-го до останнього сектору RootDirectory
Buffer = MMC_SD_Read_Sector(s, RootDir_Sect + jj - 1); %читає поточний сектор

for ii = 1 : RootDir_SectCnt
temp = Buffer(ByteCnt : ByteCnt + 10); %читає перші 11 байт (1-ші байти запису-- імя та розширення файлу)
ByteCnt = ByteCnt + 32; %наступний запис (1 запис--32байти)
if ByteCnt > RootEntCnt-1
ByteCnt = 1;
break;
end
if sum((temp' == FileName)) == 11 % посимвольно порівнюємо, співпадає 1-ин елем. -- 1,сума одиничок = 11
z = sprintf('Файл знайдено');
Flag_File = 1;
disp(z);
break;
end;

end;

if (Flag_File == 1)
break;
end;

end;

if(Flag_File == 0)
z = sprintf('Файл не знайдено');
disp(z);
return; %вихід з програми
end;

Entry = Buffer(32*(ii-1) + 1 : 32*(ii-1) + 1 +31); %саме той запис в Root Directory , де наш файл
DIR_F = Entry(27) + 256 * Entry(28); %DIR_F --перший кластер з даними файлу 26:27 -- позиція байту його розмір==2

z = sprintf('Номер першого кластеру файла: %d', DIR_F);
disp(z);

File_size = Entry(29) + 256 * Entry(30)+256*256 * Entry(31)+ 256*256*256 * Entry(32);
z = sprintf('Розмір даного файлу: %d', File_size);
disp(z);


Sec_file = DIR_F * SecPerClus + RootDir_Sect;
z = sprintf('Перший сектор файлу: %d', Sec_file);
disp(z);

Sectors_file = ceil(File_size/(BytesPerSec));
z = sprintf('Кількість секторів файлу: %d', Sectors_file);
disp(z);


Claster_file = ceil(Sectors_file/SecPerClus);
z = sprintf('Кількість кластерів файлу: %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);

РОЗДІЛ 4. ІНФОРМАЦІЯ ПРО ФАЙЛОВУ СИСТЕМУ:
MMC/SD-card Init
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
Файл знайдено
Номер першого кластеру файла: 41
Розмір даного файлу: 8793
Перший сектор файлу: 1152
Кількість секторів файлу: 18
Кількість кластерів файлу: 2
РОЗДІЛ 5. 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.