从PS2存储卡中导出游戏存档
上一篇文章中我们解析了PS2存储卡的文件系统，这次直接实战，编写python代码导出指定的游戏存档。
01 解析SuperBlock
SuperBlock结构如下，大小为340字节：
c++
struct SuperBlock {
char magic[28];
char version[12];
uint16 page_size;
uint16 pages_per_cluster;
uint16 pages_per_block;
uint16 unknown; // ignore
uint32 clusters_per_card;
uint32 alloc_offset;
uint32 alloc_end;
uint32 rootdir_cluster;
uint32 backup_block1; // ignore
uint32 backup_block2; // ignore
uint32 unknown[2]; // ignore
uint32 ifc_list[32];
uint32 bad_block_list[32]; // ignore
byte card_type;
byte card_flags;
byte unknown; // ignore
byte unknown; // ignore
};使用struct.unpack()解包：
python
struct.Struct("<28s12sHHH2xLLLL4x4x8x128s128xbbxx").unpack(byte_val)得到page_size和pages_per_cluster。
02 读取page和cluster
根据公式计算page和cluster大小：
python
self.spare_size = (self.page_size // 128) * 4 # 备用区域字节数
self.raw_page_size = self.page_size + self.spare_size # 算上备用区域的page字节数
self.cluster_size = self.page_size * self.pages_per_cluster # 簇字节数读取page和cluster，spare area里的内容是被舍弃掉的：
python
def read_page(self, n): # n为page编号
offset = self.raw_page_size * n
return self.byte_val[offset: offset + self.page_size]
def read_cluster(self, n): # n为cluster编号
page_index = n * self.pages_per_cluster
byte_buffer = bytearray()
for i in range(self.pages_per_cluster):
byte_buffer += self.read_page(page_index + i)
return bytes(byte_buffer)03 构建FAT矩阵
从上一篇文章知道FAT矩阵的构建方式如下：
python
def __build_fat_matrix(self):
indirect_fat_matrix = self.__build_matrix(self.ifc_list) # 从ifc_list构建间接FAT
indirect_fat_matrix = indirect_fat_matrix.reshape(indirect_fat_matrix.size) # 间接FAT是个一维数组
indirect_fat_matrix = [x for x in indirect_fat_matrix if x != Fat.UNALLOCATED] # 排除掉0xFFFFFFFF这种未分配的
fat_matrix = self.__build_matrix(indirect_fat_matrix) # 从间接FAT构建直接FAT
return fat_matrix
def __build_matrix(self, cluster_list):
matrix = np.zeros((len(cluster_list), self.fat_per_cluster), np.uint32) # 初始化矩阵
for index, v in enumerate(cluster_list): # 遍历cluster
cluster_value = self.read_cluster(v) # 读出每个cluster的256个FAT
cluster_value_unpacked = np.frombuffer(cluster_value, np.uint32)
for index0, v0 in enumerate(cluster_value_unpacked):
matrix[index, index0] = v0 # 给矩阵赋值
return matrix
def get_fat_value(self, n): # 给出簇编号n，找到其对应的FAT的值
value = self.fat_matrix[(n // self.fat_per_cluster) % self.fat_per_cluster, n % self.fat_per_cluster]
return value ^ Fat.ALLOCATED_BIT if value & Fat.ALLOCATED_BIT > 0 else value # 最高位为8代表正常使用的簇，其它值代表簇未分配，最高位为8时，取低31位的整形值04 条目数据结构
条目是所有文件和目录的元数据，条目的数据结构如下：
c++
struct Entry {
uint16 mode;
uint16 unknown; // ignore
uint32 length;
char created[8];
uint32 cluster;
uint32 dir_entry; // ignore
char modified[8];
uint32 attr; // ignore
char padding[28]; // ignore
char name[32];
char padding[416]; // ignore
};使用struct.unpack()解包：
python
struct.Struct("<H2xL8sL4x8s4x28x32s416x").unpack(byte_val)每个条目的大小为512字节，条目里最重要的字段是cluster，标识了该条目对应的文件或目录的簇编号。如果本条目是目录，则对应的簇编号是"条目簇"；如果本条目是文件，则对应的簇编号是"文件簇"。另一个重要字段是length，如果本条目是目录，则对应的是目录下的条目数；如果本条目是文件，则对应的是文件的字节数。
05 解析"条目簇"和"数据簇"
python
def read_entry_cluster(self, cluster_offset): # 读取条目，条目是512字节，一个簇可以包含多个条目
cluster_value = self.read_cluster(cluster_offset + self.alloc_offset)
return Entry.build(cluster_value)
def read_data_cluster(self, entry): # 读取数据，要从第一个簇开始读取到文件结束
byte_buffer = bytearray()
chain_start = entry.cluster
bytes_read = 0
while chain_start != Fat.CHAIN_END:
to_read = min(entry.length - bytes_read, self.cluster_size)
byte_buffer += self.read_cluster(chain_start + self.alloc_offset)[:to_read]
bytes_read += to_read
chain_start = self.get_fat_value(chain_start)
return bytes(byte_buffer)
def build(byte_val):
entry_count = len(byte_val) // Entry.__size
entries = []
for i in range(entry_count):
entries.append(Entry(byte_val[i * Entry.__size: i * Entry.__size + Entry.__size]))
return entries06 读取存储卡中的所有文件
上一篇文章说过，根目录没有条目，它的首个"条目簇"在超级块的rootdir_cluster中，它的"包含条目数"在.这个条目中。
要读取存储卡中的所有文件，第一步是解析根目录下所有条目，再解析条目下所有文件。因此只要循环调用以下方法：
python
def find_sub_entries(self, parent_entry):
chain_start = parent_entry.cluster
sub_entries = []
while chain_start != Fat.CHAIN_END:
entries = self.read_entry_cluster(chain_start)
for e in entries:
if len(sub_entries) < parent_entry.length:
sub_entries.append(e.unpack())
chain_start = self.get_fat_value(chain_start)
return [x for x in sub_entries if not x.name.startswith('.')]结果如下：
css
BISCPS-15119sv01
GameData
BISCPS-15119sv01
icon00.ico
icon.sys
BISCPS-15116sv01
GameData
BISCPS-15116sv01
icon00.ico
icon.sys
BASLUS-21441DBZT2
icon.sys
dbzsn.ico
BASLUS-21441DBZT2
...07 导出游戏存档
既然所有文件条目都已经读取出来了，我们只要写个方法，根据输入的游戏名称，即可导出目录下的所有文件。
python
def export(self, name, dest):
dir_path = dest + os.sep + name
if not os.path.exists(dir_path):
os.mkdir(dir_path)
entries = self.lookup_entry_by_name(name)
for e in entries:
if e.is_file():
with open(dir_path + os.sep + e.name, 'wb') as f:
f.write(self.ps2mc.read_data_cluster(e))08 结尾
至此，我们已经可以把一个游戏的存档从存储卡中导出来了。项目完整代码可以访问：github.com/caol64/ps2m...。下一篇我们将分析一下每个存档文件里的icon.sys和xxx.ico文件，这两个文件是存档3d特效的数据文件。