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关于硬盘数据恢复的原理及方法探讨
摘要:由于人为的误操作或者硬盘自身的质量问题,导致数据丢失,会造成极大的损失。所以硬盘数据的恢复就显得尤为重要。本文就硬盘数据恢复的原理及方法进行初步探讨。
关键词:硬盘数据恢复原理方法
1 前言
硬盘是计算机系统中最主要的存储设备,同时也是计算机系统中最容易出故障的部件。近年来,计算机CPU的运行速度已经翻了很多倍,计算和处理功能已经过了几代飞跃。计算机其他零部件,如显卡、声卡、光驱等也已经更新换代,只有硬盘这个最主要的存储设备,虽然容量和速度有了很大提高,但基本结构和工作原理仍然没有多大的变化。
2 硬盘数据恢复的原理

磁存储技术的工作原理是通过改变磁粒子的极性来在磁性介质上记录数据。在读取数据时,磁头将存储介质上的磁粒子极性转换成相应的电脉冲信号,并转换成计算机可以识别的数据形式。进行写操作的原理也是如此。要使用硬盘等介质上的数据文件,通常需要依靠操作系统所提供的文件系统功能,文件系统维护着存储介质上所有文件的索引。因为效率等诸多方面的考虑,在我们利用操作系统提供的指令删除数据文件的时候,磁介质上的磁粒子极性并不会被清除。操作系统只是对文件系统的索引部分进行了修改,将删除文件的相应段落标识进行了删除标记。同样的,目前主流操作系统对存储介质进行格式化操作时,也不会抹除介质上的实际数据信号。正是操作系统在处理存储时的这种设定,为我们进行数据恢复提供了可能。因为这些存储设备也和磁盘一样使用类似扇区、簇这样的方式来对数据进行管理。

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和分区表DPT。其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及确定哪个分区为引导分区,并在程序结束时把该分区的启动程序调入内存加以执行。

OBR即操作系统引导扇区,通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区,是操作系统可直接访问的第一个扇区,它也包括一个引导程序和一个被称为BPB的本分区参数记录表。其实每个逻辑分区都有一个OBR,其参数视分区的大小、操作系统的类别而有所不同。引导程序的主要任务是判断本分区根目录前两个文件是否为操作系统的引导文件。

FAT即文件分配表,是DOS/Win9x系统的文件寻址系统,为了数据安全起见,FAT一般做两个,第二FAT为第一FAT的备份, FAT区紧接在OBR之后,其大小由本分区的大小及文件分配单元的大小决定。

DIR是Directory即根目录区的简写,DIR紧接在第二FAT表之后,只有FAT还不能定位文件在磁盘中的位置,FAT还必须和DIR配合才能准确定位文件的位置。DIR记录着每个文件的起始单元、文件的属性等。定位文件位置时,操作系统根据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及大小了。

DATA虽然占据了硬盘的绝大部分空间,我们通常所说的格式化程序,并没有把DATA区的数据清除,只是重写了FAT表而已,至于分区硬盘,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