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硬盘数据恢复技术原理

来源: 择爱本 2009-05-31 作者:网友投递

  首先,并不是所有误删除的文件都能百分之百的得到恢复,尤其是重新分区后的硬盘文件,理论上将分区的大小恢复到原来大小,数据恢复的可能性也很小。再着文件删除后,又对该分区多次进行写操作,要想百分之百的恢复也是比较困难的。

  现在数据的恢复的软件比较多,比如“效率源”“EasyRecovery”“FINALDATA”“Easy Undelete”,加入恢复的不太理想,可以多试几个软件。好了,为帮助大家理解数据不能如愿的恢复的情况,下面介绍下数据恢复的基本原理,对了,这里所谈的数据恢复是“逻辑删除”的文件。对硬盘的物理损坏,只能找专业的数据恢复公司处理了。

  硬盘数据的原理大概是这样的:系统删除文件时的操作则简单许多,它只需将该文件在DIR区中的第一个字符改成E5,在文件分配表中把该文件占用的各簇表项清0,就表示将该文件删除,而它实际上并不对DATA区进行任何改写。通常的高级格式化程序,只是重写了FAT表而已,并未将DATA区的数据清除;而对硬盘进行分区时,也只是修改了MBR和OBR, 并没有改写DATA区中的数据。正因为DATA区中的数据不易被改写,从而也为恢复数据带来了机会。事实上各种数据恢复软件,也正是利用DATA区中残留的种种痕迹,来恢复数据,这就是整个数据恢复的基本原理。

  主引导扇区(MBR)

  主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区,包括硬盘主引导记录MBR(Main Boot Record)和分区表DPT(Disk Partition Table)。其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及判别哪个分区为可引导分区,并在程序结束时把该分区的启动程序(也就是操作系统引导扇区)调入内存加以执行。

  文件分配表(FAT)

  FAT(File Allocation Table)即文件分配表,是DOS/Win9x系统的文件寻址系统。为了防止意外损坏,FAT一般做两个(也可以设置为一个),第二FAT为第一FAT的备份, FAT区紧接在OBR之后(对于FAT32格式,位置是从引导扇区开始的第32个扇区就是第一个FAT表的位置),其大小由这个分区的空间大小及文件分配单元的大小决定。

  随着硬盘容量的迅速发展,Microsoft 的DOS及Windows也先后采用我们所熟悉的FAT12、FAT16和FAT32格式。不过Windows NT、OS/2、UNIX/Linux、Novell等都有自己的文件管理方式,不同于FAT文件格式。

  目录区(DIR)

  DIR是Directory即根目录区的简写,在FAT12和FAT16格式中,DIR紧接在第二FAT表之后,而在FAT32格式中,根目录区的位置可以在分区中的任意位置,其起始位置是由引导扇区给出的。单有FAT表还不能确定文件在磁盘中的具体位置,只有FAT表和DIR区配合使用,才能准确定位文件的确切位置。

  DIR记录着每个文件(目录)的文件名,扩展名,是否支持长文件各,起始单元(这是最重要的)、文件的属性,大小,创建日期,修改日期等住处内容。操作系统在读写文件时,根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在磁盘的具体位置,然后顺序读取每个簇的内容就可以了。

  数据区(DATA)

  在DIR区之后,才是真正意义上的数据存储区,即DATA区。DATA虽然占据了硬盘的绝大部分空间,但没有了前面的各部分,它对于我们来说,也只能是一些枯燥的二进制代码,没有任何意义。

  注意:我们通常所说的格式化程序(指高级格式化,例如DOS下的Format程序),并没有把DATA区的数据清除,只是重写了FAT表而已,除非你使用了“Format X: /U”命令,强制对每一扇区写“F6”。至于硬盘分区,也只是修改了MBR和OBR,绝大部分的DATA区的数据并没有被改变,这也是许多硬盘数据能够得以修复的原因。但即便如此,MBR,OBR,FAT,DIR之一被破坏的话,我们的数据也无法正常读取。

  需要提醒大家的是,如果你经常整理磁盘,那么你的数据区的数据可能是连续的,这样即使MBR/FAT/DIR全部坏了,我们也可以使用磁盘编辑软件(比如DOS下的DiskEdit,DDD,KV3000,EasyRevoery等),只要找到一个文件的起始保存位置,那么这个文件就有可能被恢复。


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