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围骆
5 years ago
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一硬盘数据结构初买来一块硬盘, 我们是没有办法使用的, 你需要将它分区格式化, 然后再安装上操作系统才可以使用就拿我们一直沿用到现在的 Windows 9x/Me 系列来说, 我们一般要将硬盘分成主引导扇区操作系统引导扇区 FAT DIR 和 Data 等五部分 ( 其中只有主引导扇区是唯一的, 其它的随你的分区数的增加而增加 ) 二主引导扇区主引导扇区位于整个硬盘的 0 磁道 0

1 一硬盘数据结构初买来一块硬盘, 我们是没有办法使用的, 你需要将它分区格式化, 然后再安装上操作系统才可以使用就拿我们一直沿用到现在的 Windows 9x/Me 系列来说, 我们一般要将硬盘分成主引导扇区操作系统引导扇区 FAT DIR 和 Data 等五部分 ( 其中只有主引导扇区是唯一的, 其它的随你的分区数的增加而增加 ) 二主引导扇区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 ( 也就是操作系统引导扇区 ) 调入内存加以执行至于分区表, 很多人都知道, 以 80H 或 00H 为开始标志, 以 55AAH 为结束标志, 共 64 字节, 位于本扇区的最末端值得一提的是,MBR 是由分区程序 ( 例如 DOS 的 Fdisk.exe) 产生的, 不同的操作系统可能这个扇区是不尽相同如果你有这个意向也可以自己去编写一个, 只要它能完成前述的任务即可, 这也是为什么能实现多系统启动的原因 ( 说句题外话 : 正因为这个主引导记录容易编写, 所以才出现了很多的引导三操作系统引导扇区

2 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 ( 这是对于 DOS 来说的, 对于那些以多重引导方式启动的系统则位于相应的主分区 / 扩展分区的第一个扇区 ), 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 ( 例如 MSDOS 或者起源于 MSDOS 的 Windows 9x/Me 的 IO.SYS 和 MSDOS.SYS) 如是, 就把第一个文件读入内存, 并把控制权交予该文件 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 OBR 由高级格式化程序产生 ( 例如 DOS 的 Format.com) 四文件分配表 FAT(File Allocation Table) 即文件分配表, 是 DOS/Windows 9x 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关于 FAT 的格式历来有很多选择,Microsoft 的 DOS 及 Windows 采用我们所熟悉的

3 FAT12 FAT16 和 FAT32 格式, 但除此以外并非没有其它格式的 FAT, 像 Windows NT OS/2 UNIX/Linux Novell 等都有自己的文件管理方式五目录区 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 ( 目录 ) 的起始单元 ( 这是最重要的 ) 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在 DIR 区之后, 才是真正意义上的数据存储区, 即 DATA 区六数据区 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, 没有任何意义在这里有一点要说明的是, 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, 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但即便如此, 如 MBR/OBR/FAT/DIR 之一被破坏的话, 也足够咱们那些所谓的 DIY

4 老鸟们忙乎半天了需要提醒大家的是, 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), 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 ( 当然了, 这需要一个前提, 那就是你没有覆盖这个文件 ) 七硬盘分区方式 ( 基本磁盘 ) 1 我们平时说到的分区概念, 不外乎三种 : 主分区扩展分区和逻辑分区 2 主分区是一个比较单纯的分区, 通常位于硬盘的最前面一块区域中, 构成逻辑 C 磁盘在主分区中, 不允许再建立其它逻辑磁盘 3 扩展分区的概念则比较复杂, 也是造成分区和逻辑磁盘混淆的主要原因由于硬盘仅仅为分区表保留了 64 个字节的存储空间, 而每个分区的参数占据 16 个字节, 故主引导扇区中总计可以存储 4 个分区的数据操作系统只允许存储 4 个分区的数据, 如果说逻辑磁盘就是分区, 则系统最多只允许 4 个逻辑磁盘对于具体的应用,4 个逻辑磁盘往往不能满足实际需求为了建立更多的逻辑磁盘供操作系统使用, 系统引入了扩展分区的概念 5 所谓扩展分区, 严格地讲它不是一个实际意义的分区, 它仅仅是一个指向下一个分区的指针, 这种指针结构将形成一个单

5 向链表这样在主引导扇区中除了主分区外, 仅需要存储一个被称为扩展分区的分区数据, 通过这个扩展分区的数据可以找到下一个分区 ( 实际上也就是下一个逻辑磁盘 ) 的起始位置, 以此起始位置类推可以找到所有的分区无论系统中建立多少个逻辑磁盘, 在主引导扇区中通过一个扩展分区的参数就可以逐个找到每一个逻辑磁盘 6 需要特别注意的是, 由于主分区之后的各个分区是通过一种单向链表的结构来实现链接的, 因此, 若单向链表发生问题, 将导致逻辑磁盘的丢失八硬盘分区方式 ( 动态磁盘 ) 1 所谓的动态磁盘管理器(Dynamic Disk Manager DDM) 是 Microsoft 从 VERITAS 软件公司得到授权的, 替代了 Windows NT 中的磁盘管理器 (Disk Administrator) 它可在 VERITAS 卷管理器 (Volume ManagerTM) 产品基础上提供 RAID 0 1( 最多两个磁盘 ) 和 5( 无 RAID 5 记录 ) 支持其优点在于卷集可被扩展到包括不连续的磁盘空间 ; 一个磁盘上可创建的卷集个数没有限制 ; 磁盘配置信息是存放在磁盘上的, 而不是注册表或其它不利于更新的地方磁盘配置信息同时也被复制到其它动态磁盘上动态磁盘使用一个隐藏的数据库来跟踪有关本磁盘和计算机中其它动态磁盘上关于动态卷的信息

6 2 只有通过 Windows 2000 和 Windows XP 才能访问的动态磁盘可以通过使用 Windows 操作系统的磁盘管理管理单元或 DiskPart 命令行工具将基本磁盘转换为动态磁盘如果将一个基本磁盘转换为动态磁盘, 所有现有基本卷 ( 包括主分区, 扩展分区, 逻辑分区 ) 都将变为动态卷 Windows 支持五种类型的动态卷 : 简单卷跨区卷带区卷镜像卷和 RAID-5 卷和基本卷一样, 动态卷通过使用文件系统来格式化 ( 例如,FAT 或 NTFS), 并有一个分配给它的驱动器号九数据存储原理既然要进行数据的恢复, 当然数据的存储原理我们不能不提, 在这之中, 我们还要介绍一下数据的删除和硬盘的格式化相关问题十文件的读取 1 操作系统从目录区中读取文件信息( 包括文件名后缀名文件大小修改日期和文件在数据区保存的第一个簇的簇号 ), 我们这里假设第一个簇号是操作系统从 0023 簇读取相应的数据, 然后再找到 FAT 的 0023 单元, 如果内容是文件结束标志 (FF), 则表示文件结束, 否则内容保存数据的下一个簇的簇号, 这样重复下去直到遇到文件结束标志

7 十一文件的写入当我们要保存文件时, 操作系统首先在 DIR 区中找到空区写入文件名大小和创建时间等相应信息, 然后在 Data 区找到闲置空间将文件保存, 并将 Data 区的第一个簇写入 DIR 区, 其余的动作和上边的读取动作差不多十二文件的删除看了前面的文件的读取和写入, 你可能没有往下边继续看的信心了, 不过放心,Windows 9x 的文件删除工作却是很简单的, 简单到只在目录区做了一点小改动将目录区的文件的第一个字符改成了 E5 就表示将该文件删除了

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PowerPoint Presentation 第一章 : 数据恢复基础知识讲师 : 张天庆 2011-7-22 数据恢复的概念与研究范围 1 数据 : 不仅包括计算机文件系统或数据库系统中存储的各种数据正文图形图像声音等形式的多媒体数据文件软件或各种文档资料, 也包括存放或管理这些信息的硬件信息, 如计算机硬件及其网络地址网络结构网络服务等数据存储技术简介 1 数据存储介质 : 仅有两种稳定的物理状态, 能方便的检测出属于哪种稳定状态,