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硬盘数据恢复须知

电脑已经普及的时代,大家都有自己的电脑用于工作或个人娱乐,但不论如何,一定会有重要的数据储存在硬盘上,包括固态硬盘,但这样就会涉及到一个大家常见的问题,数据安全及恢复问题。今天我们就来讲讲关于数据恢复的问题

首先,我们需要描述一下什么情况下会需要进行数据恢复?我们经常会遇到这样的情况:

  1. 文件放入回收站后,不小心被清空了,其中有个文件比较重要
  2. 系统被病毒感染,导致文件损坏、丢失等。
  3. 因为各种原因导致无法进入系统需要重装时,因为分区、格式化导致文件丢失
  4. 或者是一些特殊情况下,被人为的恶意删除、格式化硬盘上的数据
  5. 硬盘物理结构损坏,比如机械硬盘盘片损坏等。

以上几种情况相信许多用户在使用过程中一定会遇到一种或几种,那么你肯定会需要这篇文章,不过在讲如何恢复数据之前,先来看看数据为什么能被恢复?

首先,数据之所以能够恢复,是基于一个原理,即数据在硬盘上如何存放,数据删除并不是即时的,也就是说当进行删除等操作后,在系统内是看不到被删除数据的,但实际上数据还在硬盘上,在数据存放地址没有被完全覆盖写入数据前,基本可以做到恢复出来,具体程度要看被覆盖的程度,这正是这一切的前提。

其次,我们的硬盘(以机械硬盘为例),刚买到的时候是不能用的,需要进行格式化操作,这个格式化的过程,也就开始了“数据魔术”的表演。格式化并安装系统会将硬盘分成主引导扇区、操作系统引导扇区、FAT表、DIR目录区和Data数据区等五部分,而我们的数据全都存放在Data数据区,但如何找到数据靠的是前面的几个部分。

  • 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)。在主引导区中,从地址BE开始,到FD结束为止的64个字节中的内容就是通常所说的分区表
  • OBR(OS Boot Record)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(BIOS Parameter Block)的本分区参数记录表。BPB参数块:记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数、分配单元(Allocation Unit,以前也称之为簇)的大小等重要参数
  • FAT(File Allocation Table)即文件分配表,是寻找文件的系统,当然后面发展处FAT16、FAT32以及NTFS不同格式的文件分配系统,但其作用是相似的。
  • DIR是Directory即根目录区的简写,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
  • 在DIR之后,才是DATA数据区,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。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

举个例子来说明,硬盘的分区就象是对一块地方建仓库,每个仓库就好比是一个分区。格式化就好比是为了在仓库内存放东西,必须有货架来规定相应的位置。我们有时接触到的引导分区就是仓库大门号,上面要记载这个分区的容量的性质及相关的引导启动信息。FAT表就好比是仓库的货架号,目录表就好比是仓库的帐簿。如果我们需要找某一物品时,就需要先查找帐目,再到某一货架上取东西。正常的文件读取也是这个原理,先读取某一分区的BPB参数至内存,当需要读取某一文件时,就先读取文件的目录表,找到相对应文件的首扇区和FAT表的入口后,再从FAT表中找到后续扇区的相应链接,移动磁臂到对应的位置进行文件读取,就完成了某一个文件的读写操作。

而我们遇到的数据删除操作,只是相当于先将目录上的该货品信息擦除,这样,仅从目录来看,该区域已经没有货品了,但工人还没有把货品搬离,所以只要在搬离之前去找,就能恢复回来。

所以市场上无论是通过物理方法或是通过第三方软件,基本都是基于这个原理,目前主流的数据恢复服务,都是通过软件来操作的。比如Final Data、 Easy Recovery、easy undelete、PTDD、WinHex、R-STUDIO、DiskGenius、RAID Reconstructor等等。

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