數(shù)據(jù)恢復(fù)基礎(chǔ)知識(shí)科普

2013-05-27 14:51 作者：ly 瀏覽量：

說(shuō)到數(shù)據(jù)恢復(fù)，我們就不能不提到硬盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件的存儲(chǔ)原理，甚至操作系統(tǒng)的啟動(dòng)流程，這些是你在恢復(fù)硬盤數(shù)據(jù)時(shí)不得不利用的基本知識(shí)。
   硬盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    新購(gòu)買來(lái)一塊硬盤需要將它分區(qū)、格式化，然后才能安裝操作系統(tǒng)方可以使用。以WinArrayx/Me系列來(lái)說(shuō)，我們一般要將硬盤分成主引導(dǎo)扇區(qū) （MBR）、操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)（DBR）、FAT（文件分配表）、DIR（目錄區(qū)）和Data（數(shù)據(jù)區(qū)）等五部分（其中只有主引導(dǎo)扇區(qū)是唯一的，其它的隨 你的分區(qū)數(shù)的增加而增加）。
主引導(dǎo)扇區(qū)（MBR）：
主引導(dǎo)扇區(qū)位于整個(gè)硬盤的0磁道0柱面1扇區(qū)，包括硬盤主引導(dǎo)記錄MBR（Main Boot Record）和分區(qū)DPT（
Disk Partition Table）。其中主引導(dǎo)記錄的作用就是檢查分區(qū)表是否正確以及確定哪個(gè)分區(qū)為引導(dǎo)分區(qū)，
并在程序結(jié)束時(shí)把該分區(qū)的啟動(dòng)程序（也就是操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)）調(diào)入內(nèi)存加以執(zhí)行。至于分區(qū)表，很多人
都知道，以80H或00H為開始標(biāo)志，以55AAH為結(jié)束標(biāo)志，共64字節(jié)，位于本扇區(qū)的最末端。值得一提的是，MBR是由分區(qū)程序（例如DOS的Fdisk.exe）產(chǎn)生。

   說(shuō)到數(shù)據(jù)恢復(fù)，我們就不能不提到硬盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件的存儲(chǔ)原理，甚至操作系統(tǒng)的啟動(dòng)流程，這些是你在恢復(fù)硬盤數(shù)據(jù)時(shí)不得不利用的基本知識(shí)。
   硬盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    新購(gòu)買來(lái)一塊硬盤需要將它分區(qū)、格式化，然后才能安裝操作系統(tǒng)方可以使用。以WinArrayx/Me系列來(lái)說(shuō)，我們一般要將硬盤分成主引導(dǎo)扇區(qū) （MBR）、操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)（DBR）、FAT（文件分配表）、DIR（目錄區(qū)）和Data（數(shù)據(jù)區(qū)）等五部分（其中只有主引導(dǎo)扇區(qū)是唯一的，其它的隨 你的分區(qū)數(shù)的增加而增加）。
主引導(dǎo)扇區(qū)（MBR）：
主引導(dǎo)扇區(qū)位于整個(gè)硬盤的0磁道0柱面1扇區(qū)，包括硬盤主引導(dǎo)記錄MBR（Main Boot Record）和分區(qū)DPT（
Disk Partition Table）。其中主引導(dǎo)記錄的作用就是檢查分區(qū)表是否正確以及確定哪個(gè)分區(qū)為引導(dǎo)分區(qū)，
并在程序結(jié)束時(shí)把該分區(qū)的啟動(dòng)程序（也就是操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)）調(diào)入內(nèi)存加以執(zhí)行。至于分區(qū)表，很多人
都知道，以80H或00H為開始標(biāo)志，以55AAH為結(jié)束標(biāo)志，共64字節(jié)，位于本扇區(qū)的最末端。值得一提的是，MBR是由分區(qū)程序（例如DOS的Fdisk.exe）產(chǎn)生。
  操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)
   DBR（Dos Boot Record）即操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)，通常位于硬盤的1磁道0柱面1扇區(qū)（這是對(duì)于DOS來(lái)說(shuō)的，對(duì)于那些以多重引導(dǎo)方式啟動(dòng)的系統(tǒng)則位于相應(yīng)的主分區(qū)/擴(kuò) 展分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)），是操作系統(tǒng)可直接訪問(wèn)的第一個(gè)扇區(qū)，它也包括一個(gè)引導(dǎo)程序和一個(gè)被稱為BPB（BIOS Parameter Block）的本分區(qū)參數(shù)記錄表。其實(shí)每個(gè)邏輯分區(qū)都有一個(gè)DBR，其參數(shù)視分區(qū)的大小、操作系統(tǒng)的類別而有所不同。引導(dǎo)程序的主要任務(wù)是判斷本分區(qū)根目 錄前兩個(gè)文件是否為操作系統(tǒng)的引導(dǎo)文件（例如MSDOS或者起源于MSDOS的WinArrayx/Me的IO.SYS和MSDOS.SYS）。如是，就 把第一個(gè)文件讀入內(nèi)存，并把控制權(quán)交予該文件。BPB參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲(chǔ)格式、硬盤介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個(gè)數(shù)、 分配單元（Allocation Unit，以前也稱之為簇）的大小等重要參數(shù)。DBR由高級(jí)格式化程序產(chǎn)生（例如DOS的Format.com）。
    文件分配表
    FAT(File Allocation Table)即文件分配表，是DOS/WinArrayx系統(tǒng)的文件尋址系統(tǒng)，為了數(shù)據(jù)安全起見，F(xiàn)AT一般做兩個(gè)，第二FAT為第一FAT的備 份,FAT區(qū)緊接在DBR之后，其大小由本分區(qū)的大小及文件分配單元的大小決定。關(guān)于FAT的格式歷來(lái)有很多選擇，Microsoft的DOS及 Windows采用我們所熟悉的FAT12、FAT16和FAT32格式，但除此以外并非沒(méi)有其它格式的FAT，像Windows NT、OS/2、UNIX/Linux、Novell等都有自己的文件管理方式。
    目錄區(qū)
    DIR是Directory即根目錄區(qū)的簡(jiǎn)寫，DIR緊接在第二FAT表之后,只有FAT還不能定位文件在磁盤中的位置，F(xiàn)AT還必須和DIR配合才能準(zhǔn) 確定位文件的位置。DIR記錄著每個(gè)文件（目錄）的起始單元（這是最重要的）、文件的屬性等。定位文件位置時(shí)，操作系統(tǒng)根據(jù)DIR中的起始單元，結(jié)合 FAT表就可以知道文件在磁盤的具體位置及大小了。在DIR區(qū)之后，才是真正意義上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，即DATA區(qū)。
數(shù)據(jù)區(qū)
    DATA雖然占據(jù)了硬盤的絕大部分空間，但沒(méi)有了前面的各部分，它對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，也只能是一些枯燥的二進(jìn)制代碼，沒(méi)有任何意義。在這里有一點(diǎn)要說(shuō)明的是， 我們通常所說(shuō)的格式化程序（指高級(jí)格式化，例如DOS下的Format程序），并沒(méi)有把DATA區(qū)的數(shù)據(jù)清除，只是重寫了FAT表而已，至于分區(qū)硬盤，也 只是修改了MBR和DBR，絕大部分的DATA區(qū)的數(shù)據(jù)并沒(méi)有被改變
    硬盤分區(qū)方式
    我們平時(shí)說(shuō)到的分區(qū)概念，不外乎三種:主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)和邏輯分區(qū)。
主分區(qū)是一個(gè)比較單純的分區(qū)，通常位于硬盤的最前面一塊區(qū)域中，構(gòu)成邏輯C磁盤。在主分區(qū)中，不允許再建立其它邏輯磁盤。
    擴(kuò)展分區(qū)的概念則比較復(fù)雜，也是造成分區(qū)和邏輯磁盤混淆的主要原因。由于硬盤僅僅為分區(qū)表保留了64個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間，而每個(gè)分區(qū)的參數(shù)占據(jù)16個(gè)字節(jié)， 故主引導(dǎo)扇區(qū)中總計(jì)可以存儲(chǔ)4個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)只允許存儲(chǔ)4個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)，如果說(shuō)邏輯磁盤就是分區(qū)，則系統(tǒng)最多只允許4個(gè)邏輯磁盤。對(duì)于具體的應(yīng) 用，4個(gè)邏輯磁盤往往不能滿足實(shí)際需求。為了建立更多的邏輯磁盤供操作系統(tǒng)使用，系統(tǒng)引入了擴(kuò)展分區(qū)的概念。
    所謂擴(kuò)展分區(qū)，嚴(yán)格地講它不是一個(gè)實(shí)際意義的分區(qū)，它僅僅是一個(gè)指向下一個(gè)分區(qū)的指針，這種指針結(jié)構(gòu)將形成一個(gè)單向鏈表。這樣在主引導(dǎo)扇區(qū)中除了主分區(qū) 外，僅需要存儲(chǔ)一個(gè)被稱為擴(kuò)展分區(qū)的分區(qū)數(shù)據(jù)，通過(guò)這個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的數(shù)據(jù)可以找到下一個(gè)分區(qū)（實(shí)際上也就是下一個(gè)邏輯磁盤）的起始位置，以此起始位置類推可 以找到所有的分區(qū)。無(wú)論系統(tǒng)中建立多少個(gè)邏輯磁盤，在主引導(dǎo)扇區(qū)中通過(guò)一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的參數(shù)就可以逐個(gè)找到每一個(gè)邏輯磁盤。
    需要特別注意的是，由于主分區(qū)之后的各個(gè)分區(qū)是通過(guò)一種單向鏈表的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)鏈接的，因此，若單向鏈表發(fā)生問(wèn)題，將導(dǎo)致邏輯磁盤的丟失。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原理
    既然要進(jìn)行數(shù)據(jù)的恢復(fù)，當(dāng)然數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)原理我們不能不提，在這之中，我們還要介紹一下數(shù)據(jù)的刪除和硬盤的格式化相關(guān)問(wèn)題……
    文件的讀取
    操作系統(tǒng)從目錄區(qū)中讀取文件信息（包括文件名、后綴名、文件大小、修改日期和文件在數(shù)據(jù)區(qū)保存的第一個(gè)簇的簇號(hào)），我們這里假設(shè)第一個(gè)簇號(hào)是0023。
操作系統(tǒng)從0023簇讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后再找到FAT的0023單元，如果內(nèi)容是文件結(jié)束標(biāo)志（FF），則表示文件結(jié)束，否則內(nèi)容保存數(shù)據(jù)的下一個(gè)簇的簇號(hào)，這樣重復(fù)下去直到遇到文件結(jié)束標(biāo)志。
文件的寫入
    當(dāng)我們要保存文件時(shí)，操作系統(tǒng)首先在DIR區(qū)中找到空區(qū)寫入文件名、大小和創(chuàng)建時(shí)間等相應(yīng)信息，然后在Data區(qū)找到閑置空間將文件保存，并將Data區(qū)的第一個(gè)簇寫入DIR區(qū)，其余的動(dòng)作和上邊的讀取動(dòng)作差不多。
    文件的刪除
看了前面的文件的讀取和寫入，你可能沒(méi)有往下邊繼續(xù)看的信心了，不過(guò)放心，WinArrayx的文件刪除工作卻是很簡(jiǎn)單的，簡(jiǎn)單到只在目錄區(qū)做了一點(diǎn)小改動(dòng)――將目錄區(qū)的文件的第一個(gè)字符改成了E5就表示將改文件刪除了。
     Fdisk和Format的一點(diǎn)小說(shuō)明
     和文件的刪除類似，利用Fdisk刪除再建立分區(qū)和利用Format格式化邏輯磁盤（假設(shè)你格式化的時(shí)候并沒(méi)有使用/U這個(gè)無(wú)條件格式化參數(shù)）都沒(méi)有將數(shù) 據(jù)從DATA區(qū)直接刪除，前者只是改變了分區(qū)表，后者只是修改了FAT表，因此被誤刪除的分區(qū)和誤格式化的硬盤完全有可能恢復(fù)。

--- 版權(quán)最終歸艾銻無(wú)限所有http://www.whgoodly.com/ 如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)標(biāo)明出處。