CN110569218A - 一种ext文件系统离线修改方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种EXT文件系统离线修改方法和装置，包括：提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区；对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。本方案优化了文件系统的初始化条件，可以实现单独访问某个文件，并大大提升了访问文件的速度，同时支持文件名路径和节点号路径遍历，方便有效地定位文件位置，获取文件结构。并可以精准控制修改粒度，使得离线修改方式简单精确。

Description

一种EXT文件系统离线修改方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及文件系统修改领域，具体涉及一种EXT文件系统离线修改方法、装置及存储介质。

背景技术

EXT文件系统是许多Linux操作系统发行版本的默认文件系统，EXT在整个文件系统中用多个位置存放重要数据结构的备份，使得其具有良好的可恢复性。在现有的EXT文件系统访问技术中有两种方式，一种是直接对物理存储设备的在线访问，另一种是通过对物理存储设备镜像进行离线访问。离线访问方式主要是对镜像直接进行文件系统的解析，对镜像进行文件系统解析后就可以获得物理存储设备的目录结构和文件，以便进行下一步的文件解析等。

目前通过对物理存储设备的镜像进行离线访问的方式，只能对镜像进行文件系统解析，不能修改文件系统中的目录文件名和内容等。在不能破坏物理存储设备的用户数据的前提下，目前的解析技术足以满足大部分的访问需求。但在一些特殊的应用场景，针对一些非用户数据的文件需要对其进行修改才能满足访问设备的需要。而目前现有的文件系统解析技术就难以满足这个需求。

对于标准的Linux/Android的Ext文件系统而言，它虽然可以支持写功能，但前提是把设备镜像挂载为物理存储设备进行在线修改，而不能直接对镜像进行离线修改。挂载的数据修改变动是通过文件系统驱动层控制的，无法对文件系统驱动的行为进行控制，而离线修改是通过程序控制，控制的精度很精确。因此提出一种可以针对EXT文件系统进行离线修改的方案对电子数据取证非常具有意义。

发明内容

针对上述提到针对Ext文件系统的修改难以通过离线修改且控制难度大，本申请的实施例的目的在于提出了方法、装置及存储介质，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种EXT文件系统离线修改方法，包括以下步骤：

S1：提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区；

S2：对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；

S3：根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；

S4：在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

在一些实施例中，步骤S1具体包括：

S11：通过设备直连或存储芯片的方式对物理存储设备进行局部或全盘提取，形成镜像文件；S12：若镜像文件是单个EXT分区的镜像文件，则直接进行步骤S2，若镜像文件是多个分区或全盘提取，则对镜像文件的头部结构进行分析，通过分区表定位出需要访问的EXT分区的位置范围。

因此可以快速、准确地获取到需要访问的设备的镜像文件及EXT分区。

在一些实施例中，步骤S2具体包括：

S21：读取EXT分区中的超级块和组描述符；S22：记录EXT分区的所有分组的块位图、节点位图和节点表的地址，并记录EXT分区的块大小为S。

因此在初始化时不需要进行完整根目录解析，可以实现单独访问其中任一文件，大大提升了访问文件的速度。

在一些实施例中，步骤S3具体包括：

S31：在镜像文件中得到目标文件的文件名路径或节点号路径；S32：根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历分区以匹配目标文件；S33：判断是否匹配到目标文件的文件名路径或节点号路径的最后一层，若是，则得到目标文件所在的镜像位置，若否，则重复步骤S32-S33。

除了支持文件的文件名路径遍历，还可以支持文件的节点号路径遍历，因此可以采用多种方式快速、准确地查找到目标文件的镜像位置。

在一些实施例中，步骤S4具体包括：S41：在目标文件所在的镜像位置上对目标文件的节点信息进行修改；S42：对目标文件的上级目录信息进行修改；S43：对目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改；S44：对组描述符和超级块的参数进行修改。

在目标文件的镜像位置上对目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改，并同时根据文件系统结构特性对简单的参数进行相应的调整，可以实现简单方便的离线修改的效果。

在一些实施例中，步骤S4中对目标文件的文件名的修改具体包括：

S411：根据目标文件所在的镜像位置读取到目标文件所在的上级目录的第一目录内容，将第一目录内容长度记为X，第一目录内容占用空间记为Y，将目标文件的文件名作为关键字在第一目录内容中查找第一目录项，第一目录项在镜像文件的第一位置记为P，第一目录项长度记为L，第一文件名长度记为N；

S412：根据修改后的文件名计算第二文件名长度为M，则第二目录项长度为L+M-N，在第一位置P上写入第二目录项长度、第二文件名长度和修改后的文件名；

S413：计算修改后的文件名的上级目录的第二目录内容长度为X1，其中，X1＝X+M-N，则第二目录内容占用空间为Y1，其中Y1＝(X1/S+1)*S，当Y1大于Y，则分配空间Y1-Y，当Y1小于Y，则删除占用空间Y-Y1，当Y1等于Y，则不做修改；

S414：在目录项的节点中记录第二目录内容长度、第二目录内容占用空间和修改时间；

S415：在EXT分区中对组描述符的空闲块数和超级块的空闲块数进行修改。

第二方面，本申请实施例提供了一种EXT文件系统离线修改装置，包括：

EXT分区访问模块，被配置为提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区；

EXT分区初始化模块，被配置为对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；

遍历文件模块，被配置为根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；

离线修改模块，被配置在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

在一些实施例中，EXT分区访问模块包括：

文件提取模块，被配置为通过设备直连或存储芯片的方式对物理存储设备进行局部或全盘提取，形成镜像文件；

EXT分区定位模块，被配置为若镜像文件是单个EXT分区的镜像文件，则直接进行初始化EXT分区，若镜像文件是多个分区或全盘提取，则对镜像文件的头部结构进行分析，通过分区表定位出需要访问的EXT分区的位置范围。

在一些实施例中，EXT分区初始化模块包括：

读取模块，被配置为读取EXT分区中的超级块和组描述符；

记录模块，被配置为记录EXT分区的所有分组的块位图、节点位图和节点表的地址，并记录EXT分区的块大小为S。

在一些实施例中，遍历文件模块包括：

路径获取模块，被配置为在镜像文件中得到目标文件的文件名路径或节点号路径；

文件匹配模块，被配置为根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历分区以匹配目标文件；

镜像位置获取模块，被配置为判断是否匹配到目标文件的文件名路径或节点号路径的最后一层，若是，则得到目标文件所在的镜像位置，若否，则重新进入文件匹配模块和镜像位置获取模块。

在一些实施例中，离线修改模块包括：

节点信息修改模块，被配置为在镜像位置上对目标文件的节点信息进行修改；

目录信息修改模块，被配置为对目标文件的上级目录信息进行修改；

文件修改模块，被配置为对目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改；

参数修改模块，被配置为对组描述符和超级块的参数内容进行修改。

在一些实施例中，离线修改模块对文件名的修改具体包括：

查找目录项模块，被配置为根据目标文件所在的镜像位置读取到目标文件所在的上级目录的第一目录内容，将第一目录内容长度记为X，第一目录内容占用空间记为Y，将目标文件的文件名作为关键字在第一目录内容中查找第一目录项，第一目录项在镜像文件的第一位置记为P，第一目录项长度记为L，第一文件名长度记为N；

修改目录项模块，被配置为根据修改后的文件名计算第二文件名长度为M，则第二目录项长度为L+M-N，在第一位置P上写入第二目录项长度、第二文件名长度和修改后的文件名；

修改目录模块，被配置为计算修改后的文件名的上级目录的第二目录内容长度为X1，其中，X1＝X+M-N，则第二目录内容占用空间为Y1，其中Y1＝(X1/S+1)*S，当Y1大于Y，则分配空间Y1-Y，当Y1小于Y，则删除占用空间Y-Y1，当Y1等于Y，则不做修改；

修改节点模块，被配置为在目录项的节点中记录第二目录内容长度、第二目录内容占用空间和修改时间；

修改分区模块，被配置为在EXT分区中对组描述符的空闲块数和超级块的空闲块数进行修改。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

本申请实施例提供的一种EXT文件系统离线修改方法和装置，通过提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区，再对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表，然后根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；最后在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。优化了文件系统的初始化条件，可以实现单独访问某个文件，并大大提升了访问文件的速度，同时支持文件名路径和节点号路径遍历，方便有效地定位文件位置，获取文件结构。并可以精准控制修改粒度，使得离线修改方式简单精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S1的流程示意图；

图4为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S2的流程示意图；

图5为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S3的流程示意图；

图6为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S4的流程示意图；

图7为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S4的修改文件名的流程示意图；

图8为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S4的修改文件名前的系统示意图；

图9为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改方法的步骤S4的修改文件名后的系统示意图；

图10为本发明的实施例的EXT文件系统离线修改装置的示意图；

图11是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了可以应用本申请实施例的EXT文件系统离线修改方法或EXT文件系统离线修改装置的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种应用，例如数据处理类应用、文件处理类应用等。

终端设备101、102、103可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102、103为硬件时，可以是各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101、102、103为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103上传的文件或数据进行处理的后台数据处理服务器。后台数据处理服务器可以对获取的文件或数据进行处理，生成处理结果。

需要说明的是，本申请实施例所提供的EXT文件系统离线修改方法可以由服务器105执行，也可以由终端设备101、102、103执行，相应地，EXT文件系统离线修改装置可以设置于服务器105中，也可以设置于终端设备101、102、103中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。在所处理的数据不需要从远程获取的情况下，上述系统架构可以不包括网络，而只需服务器或终端设备。

继续参考图2，其示出了根据本申请的实施例提供了一种EXT文件系统离线修改方法，包括以下步骤：

S1：提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区。

在本实施例中，如图3所示，步骤S1具体包括：

S11：通过设备直连或存储芯片的方式对物理存储设备进行局部或全盘提取，形成镜像文件；

S12：若镜像文件是单个EXT分区的镜像文件，则直接进行步骤S2，若镜像文件是多个分区或全盘提取，则对镜像文件的头部结构进行分析，通过分区表定位出需要访问的EXT分区的位置范围。

其中，局部提取例如提取单个EXT分区的提取，可以直接将EXT分区进行初始化，但是多个EXT分区或全盘提取则需分析镜像文件的头部结构，例如MBR或GPT等。

其中MBR磁盘分区是一种使用最为广泛的分区结构，也被称为DOS分区结构。它并不仅仅应用于Windows系统平台，也应用于Linux，基于X86的UNIX等系统平台。它位于磁盘的0号扇区(一扇区等于512字节)，是一个重要的扇区(简称MBR扇区)。MBR扇区由以下四部分组成：

引导代码：引导代码占MBR分区的前440字节，负责整个系统启动。如果引导代码被破坏，系统将无法启动。

Windows磁盘签名：占引导代码后面的4字节，是Windows初始化磁盘写入的磁盘标签，如果此标签被破坏，则系统会提示“初始化磁盘”。

MBR分区表：占Windows磁盘标签后面的64个字节，是整个硬盘的分区表。

MBR结束标志：占MBR扇区最后2个字节，一直为“55AA”。

因此通过MBR分区表可以准确地定位出需要访问的EXT分区的位置范围。

S2：对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表。

EXT文件系统的结构如下：

1、分组结构

块组0

块组1

.......

块组N

2、块组结构

超级块由基本信息组成，如块大小、总块数、每块组块数、及第一个块前保留块数，还有节点数和每块组节点数等。超级块中还有一些非实质性的数据，如卷名、最后写入时间、最后挂载时间及挂载路径等，还保留有空闲节点和空闲块的记录信息，用于在分配新的节点和新块时使用。

组描述符是由文件系统中全部块组的描述信息组成，数据块位图管理块组中块的分配情况，节点位图管理组中节点的分配情况，节点存储文件及目录的源数据，所有的节点存放在节点表中，节点表后面是数据块，在EXT文件系统中，文件名使用目录项进行存储，目录项存储在为其父目录分配的块中，一个文件系统中有一个根目录，根目录下包含多个层级的子目录。在其他常用的解析方式需要对根目录进行完整的解析以获得每个文件的位置。

在本实施例中，如图4所示，步骤S2具体包括：

S21：读取EXT分区中的超级块和组描述符；

S22：记录EXT分区的所有分组的块位图、节点位图和节点表的地址，并记录EXT分区的块大小为S。

因此在初始化时不需要进行完整根目录解析，在具体访问某个文件的过程中，在读取与该文件相关的块位图、节点位图和节点表的内容，这样可以减少初始化时的频繁读取，大大提升了单独访问文件的速度，在有些设备上访问速度可以快几十上百倍。

S3：根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置。

在本实施例中，如图5所示，步骤S3具体包括：

S31：在镜像文件中得到目标文件的文件名路径或节点号路径；

S32：根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历分区以匹配目标文件；

S33：判断是否匹配到目标文件的文件名路径或节点号路径的最后一层，若是，则得到目标文件所在的镜像位置，若否，则重复步骤S32-S33。

在本实施例中，假设已知“/spaces/personal/personal-icon.png”是文件“personal-icon.png”的文件名路径，而已知目录spaces、目录personal和文件personal-icon.pn对应的节点号分别是0x1041001、0x104001和0x4041BA，则文件“personal-icon.png”的节点号路径为“0x1041001/0x104001/0x4041BA”。

因此根据根目录下的目录项中的文件名或节点号对目标文件的目录内容进行解析，读取到目标文件，并判定其是否是文件名路径或节点号路径的最后一层，以重复循环获得目标文件最终的镜像位置。在本申请除了支持文件的文件名路径遍历，还可以支持文件的节点号路径遍历，因此可以采用多种方式快速、准确地查找到目标文件的镜像位置。

S4：在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

在本实施例中，如图6所示，步骤S4具体包括：

S41：在目标文件所在的镜像位置上对目标文件的节点信息进行修改。

其中，节点信息包括目录内容的大小，占用空间，修改时间等文件信息，节点信息根据目标文件需要修改的内容以及初始化后得到的节点结构进行修改。

S42：对目标文件的上级目录信息进行修改。

其中，由于目标文件最后一层的目录项进行了修改，因此对目标文件的上级目录信息也需要做相应的修改，其相应的分配空间也需要进行修改，包括块位图等信息也需要进行更新。对文件系统的目录内容大小、占用空间，修改时间进行更新。

S43：对目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改。

目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改，通过此方式可以对文件进行创建或删除，对文件的内容进行增加或删除，修改文件属性等其他修改操作。

S44：对组描述符和超级块的参数进行修改。

相应的，对文件系统中的组描述符和超级块信息进行修改，包括组描述符的空闲块数和超级块的空闲块数。

因此在目标文件的镜像位置上对目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改，并同时根据文件系统结构特性对简单的参数进行相应的调整，可以实现简单方便的离线修改的目的。通过本申请的方式可以精准控制修改粒度，以“修改文件名”为例，只涉及这几个参数的修改：目录内容大小、占用空间大小、修改时间、分组描述符的空闲块数、超级块的空闲块数，还有涉及到的块位图。

下面以修改文件名为例对步骤S4进一步进行说明，如图7所示，具体包括：

S411：根据目标文件所在的镜像位置读取到目标文件所在的上级目录的第一目录内容，将第一目录内容长度记为X，第一目录内容占用空间记为Y，将目标文件的文件名作为关键字在第一目录内容中查找第一目录项，第一目录项在镜像文件的第一位置记为P，第一目录项长度记为L，第一文件名长度记为N。

这一步的目的在于寻找目录项，寻找目录项的关键在于如何确定寻找的关键字，关键字不采用“记录目录项长度”的部分，因为这个长度通过文件名长度进行计算可能是不准确的，因此以目标文件的文件名作为关键字来寻找目录项。通过关键字找到目标文件的目录项后，保存好目录结构。

S412：根据修改后的文件名计算第二文件名长度为M，则第二目录项长度为L+M-N，在第一位置P上写入第二目录项长度、第二文件名长度和修改后的文件名。

将修改后的文件名后面的上级目录内容，将所有的上级目录内容偏移长度(M-N)。其中，(M-N)为正值则往后偏移，(M-N)为负值则往前偏移，(M-N)为0则不做偏移。

S413：计算修改后的文件名的上级目录的第二目录内容长度为X1，其中，X1＝X+M-N，则第二目录内容占用空间为Y1，其中Y1＝(X1/S+1)*S，当Y1大于Y，则分配空间Y1-Y，当Y1小于Y，则删除占用空间Y-Y1，当Y1等于Y，则不做修改。

其中块位图保存了分配空间的空闲块数，因此需要对块位图也进行相应的修改，将空闲的块数分配出来，重新记录已经占用的块数。

S414：在目录项的节点中记录第二目录内容长度、第二目录内容占用空间和修改时间。

此处对目标文件的第一目录内容长度、第一目录内容占用空间和修改时间进行更新。

S415：在EXT分区中对组描述符的空闲块数和超级块的空闲块数进行修改。

图8为文件personal-icon.pn修改文件名前用winhex查看的截图，通过本申请的方案修改文件名为“personal-icon.png_bak”后，图9为修改后的文件用winhex查看的截图。由此可知采用本申请的技术方案可以有效、方便地对文件系统进行离线修改，并获得非常好的效果。

进一步参考图10，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种EXT文件系统离线修改装置装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图10所示，本申请的EXT文件系统离线修改装置，包括：

EXT分区访问模块1，被配置为提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区；

EXT分区初始化模块2，被配置为对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；

遍历文件模块3，被配置为根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；

离线修改模块4，被配置在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

在本实施例中，EXT分区访问模块1包括：

文件提取模块，被配置为通过设备直连或存储芯片的方式对物理存储设备进行局部或全盘提取，形成镜像文件；

EXT分区定位模块，被配置为若镜像文件是单个EXT分区的镜像文件，则直接进行初始化EXT分区，若镜像文件是多个分区或全盘提取，则对镜像文件的头部结构进行分析，通过分区表定位出需要访问的EXT分区的位置范围。

在本实施例中，EXT分区初始化模块2包括：

读取模块，被配置为读取EXT分区中的超级块和组描述符；

记录模块，被配置为记录EXT分区的所有分组的块位图、节点位图和节点表的地址，并记录EXT分区的块大小为S。

在本实施例中，遍历文件模块3包括：

路径获取模块，被配置为在镜像文件中得到目标文件的文件名路径或节点号路径；

文件匹配模块，被配置为根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历分区以匹配目标文件；

镜像位置获取模块，被配置为判断是否匹配到目标文件的文件名路径或节点号路径的最后一层，若是，则得到目标文件所在的镜像位置，若否，则重新进入文件匹配模块和镜像位置获取模块。

在本实施例中，离线修改模块4包括：

节点信息修改模块，被配置为在镜像位置上对目标文件的节点信息进行修改；

目录信息修改模块，被配置为对目标文件的上级目录信息进行修改；

文件修改模块，被配置为对目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改；

参数修改模块，被配置为对组描述符和超级块的参数内容进行修改。

在本实施例中，离线修改模块4对文件名的修改具体包括：

查找目录项模块，被配置为根据目标文件所在的镜像位置读取到目标文件所在的上级目录的第一目录内容，将第一目录内容长度记为X，第一目录内容占用空间记为Y，将目标文件的文件名作为关键字在第一目录内容中查找第一目录项，第一目录项在镜像文件的第一位置记为P，第一目录项长度记为L，第一文件名长度记为N；

修改目录项模块，被配置为根据修改后的文件名计算第二文件名长度为M，则第二目录项长度为L+M-N，在第一位置P上写入第二目录项长度、第二文件名长度和修改后的文件名；

修改目录模块，被配置为计算修改后的文件名的上级目录的第二目录内容长度为X1，其中，X1＝X+M-N，则第二目录内容占用空间为Y1，其中Y1＝(X1/S+1)*S，当Y1大于Y，则分配空间Y1-Y，当Y1小于Y，则删除占用空间Y-Y1，当Y1等于Y，则不做修改；

修改节点模块，被配置为在目录项的节点中记录第二目录内容长度、第二目录内容占用空间和修改时间；

修改分区模块，被配置为在EXT分区中对组描述符的空闲块数和超级块的空闲块数进行修改。

本申请实施例提供的一种EXT文件系统离线修改方法和装置，通过提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区，再对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表，然后根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；最后在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。优化了文件系统的初始化条件，可以实现单独访问某个文件，并大大提升了访问文件的速度，同时支持文件名路径和节点号路径遍历，方便有效地定位文件位置，获取文件结构。并可以精准控制修改粒度，使得离线修改方式简单精确。

下面参考图11，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备(例如图1所示的服务器或终端设备)的计算机系统1100的结构示意图。图11示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图11所示，计算机系统1100包括中央处理单元(CPU)1101，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1102中的程序或者从存储部分1108加载到随机访问存储器(RAM)1103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1103中，还存储有系统1100操作所需的各种程序和数据。CPU 1101、ROM 1102以及RAM 1103通过总线1104彼此相连。输入/输出(I/O)接口1105也连接至总线1104。

以下部件连接至I/O接口1105：包括键盘、鼠标等的输入部分1106；包括诸如、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1107；包括硬盘等的存储部分1108；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1109。通信部分1109经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1110也可以根据需要连接至I/O接口1105。可拆卸介质1111，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1110上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1108。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1109从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1111被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1101执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括EXT分区访问模块、EXT分区初始化模块、遍历文件模块和离线修改模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，遍历文件模块还可以被描述为“，被配置为根据目标文件的文件名路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：提取物理存储设备的镜像文件，在镜像文件中获取需要访问的EXT分区；对EXT分区进行初始化，读取EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历EXT分区，得到目标文件所在的镜像位置；在镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种EXT文件系统离线修改方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提取物理存储设备的镜像文件，在所述镜像文件中获取需要访问的EXT分区；

S2：对所述EXT分区进行初始化，读取所述EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；

S3：根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历所述EXT分区，得到所述目标文件所在的镜像位置；

S4：在所述镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

2.根据权利要求1所述的EXT文件系统离线修改方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：通过设备直连或存储芯片的方式对物理存储设备进行局部或全盘提取，形成镜像文件；

S12：若所述镜像文件是单个EXT分区的镜像文件，则直接进行所述步骤S2，若所述镜像文件是多个分区或全盘提取，则对所述镜像文件的头部结构进行分析，通过分区表定位出所述需要访问的EXT分区的位置范围。

3.根据权利要求1所述的EXT文件系统离线修改方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21：读取所述EXT分区中的超级块和组描述符；

S22：记录所述EXT分区的所有分组的块位图、节点位图和节点表的地址，并记录所述EXT分区的块大小为S。

4.根据权利要求3所述的EXT文件系统离线修改方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31：在所述镜像文件中得到所述目标文件的文件名路径或节点号路径；

S32：根据所述目标文件的所述文件名路径或节点号路径遍历所述分区以匹配所述目标文件；

S33：判断是否匹配到所述目标文件的所述文件名路径或节点号路径的最后一层，若是，则得到所述目标文件所在的镜像位置，若否，则重复步骤S32-S33。

5.根据权利要求4所述的EXT文件系统离线修改方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

S41：在所述目标文件所在的镜像位置上对所述目标文件的节点信息进行修改；

S42：对所述目标文件的上级目录信息进行修改；

S43：对所述目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改；

S44：对所述组描述符和所述超级块的参数进行修改。

6.根据权利要求4所述的EXT文件系统离线修改方法，其特征在于，所述步骤S4中对所述目标文件的文件名的修改具体包括：

S411：根据所述目标文件所在的镜像位置读取到所述目标文件所在的上级目录的第一目录内容，将第一目录内容长度记为X，第一目录内容占用空间记为Y，将所述目标文件的文件名作为关键字在所述第一目录内容中查找第一目录项，所述第一目录项在所述镜像文件的第一位置记为P，第一目录项长度记为L，第一文件名长度记为N；

S412：根据修改后的文件名计算第二文件名长度为M，则第二目录项长度为L+M-N，在所述第一位置P上写入所述第二目录项长度、所述第二文件名长度和所述修改后的文件名；

S413：计算所述修改后的文件名的上级目录的第二目录内容长度为X1，其中，X1＝X+M-N，则第二目录内容占用空间为Y1，其中Y1＝(X1/S+1)*S，当Y1大于Y，则分配空间Y1-Y，当Y1小于Y，则删除占用空间Y-Y1，当Y1等于Y，则不做修改；

S414：在目录项的节点中记录所述第二目录内容长度、所述第二目录内容占用空间和修改时间；

S415：在所述EXT分区中对所述组描述符的空闲块数和所述超级块的空闲块数进行修改。

7.一种EXT文件系统离线修改装置，其特征在于，包括：

EXT分区访问模块，被配置为提取物理存储设备的镜像文件，在所述镜像文件中获取需要访问的EXT分区；

EXT分区初始化模块，被配置为对所述EXT分区进行初始化，读取所述EXT分区中的超级块、组描述符、块位图、节点位图和节点表；

遍历文件模块，被配置为根据目标文件的文件名路径或节点号路径遍历所述EXT分区，得到所述目标文件所在的镜像位置；

离线修改模块，被配置在所述镜像位置上对文件名、文件内容或文件属性进行修改。

8.根据权利要求7所述的EXT文件系统离线修改装置，其特征在于，所述EXT分区访问模块包括：

文件提取模块，被配置为通过设备直连或存储芯片的方式对物理存储设备进行局部或全盘提取，形成镜像文件；

EXT分区定位模块，被配置为若所述镜像文件是单个EXT分区的镜像文件，则直接进行初始化所述EXT分区，若所述镜像文件是多个分区或全盘提取，则对所述镜像文件的头部结构进行分析，通过分区表定位出所述需要访问的EXT分区的位置范围。

9.根据权利要求7所述的EXT文件系统离线修改装置，其特征在于，所述EXT分区初始化模块包括：

读取模块，被配置为读取所述EXT分区中的超级块和组描述符；

记录模块，被配置为记录所述EXT分区的所有分组的块位图、节点位图和节点表的地址，并记录所述EXT分区的块大小为S。

10.根据权利要求9所述的EXT文件系统离线修改装置，其特征在于，所述遍历文件模块包括：

路径获取模块，被配置为在所述镜像文件中得到所述目标文件的文件名路径或节点号路径；

文件匹配模块，被配置为根据所述目标文件的所述文件名路径或节点号路径遍历所述分区以匹配所述目标文件；

镜像位置获取模块，被配置为判断是否匹配到所述目标文件的所述文件名路径或节点号路径的最后一层，若是，则得到所述目标文件所在的镜像位置，若否，则重新进入文件匹配模块和镜像位置获取模块。

11.根据权利要求10所述的EXT文件系统离线修改装置，其特征在于，所述离线修改模块包括：

节点信息修改模块，被配置为在所述镜像位置上对所述目标文件的节点信息进行修改；

目录信息修改模块，被配置为对所述目标文件的上级目录信息进行修改；

文件修改模块，被配置为对所述目标文件的文件名、文件内容或文件属性进行修改；

参数修改模块，被配置为对所述组描述符和所述超级块的参数内容进行修改。

12.根据权利要求10所述的EXT文件系统离线修改装置，其特征在于，所述离线修改模块对文件名的修改具体包括：

查找目录项模块，被配置为根据所述目标文件所在的镜像位置读取到所述目标文件所在的上级目录的第一目录内容，将第一目录内容长度记为X，第一目录内容占用空间记为Y，将所述目标文件的文件名作为关键字在所述第一目录内容中查找第一目录项，所述第一目录项在所述镜像文件的第一位置记为P，第一目录项长度记为L，第一文件名长度记为N；

修改目录项模块，被配置为根据修改后的文件名计算第二文件名长度为M，则第二目录项长度为L+M-N，在所述第一位置P上写入所述第二目录项长度、所述第二文件名长度和所述修改后的文件名；

修改目录模块，被配置为计算所述修改后的文件名的上级目录的第二目录内容长度为X1，其中，X1＝X+M-N，则第二目录内容占用空间为Y1，其中Y1＝(X1/S+1)*S，当Y1大于Y，则分配空间Y1-Y，当Y1小于Y，则删除占用空间Y-Y1，当Y1等于Y，则不做修改；

修改节点模块，被配置为在目录项的节点中记录所述第二目录内容长度、所述第二目录内容占用空间和修改时间；

修改分区模块，被配置为在所述EXT分区中对所述组描述符的空闲块数和所述超级块的空闲块数进行修改。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的方法。