高鉴伟 王卫华 张云
（安阳工学院 河南 安阳 455000）
摘要：硬盘是计算机系统中信息资源最重要的储存设备，其存储的信息资源要更重要的多，本文通过对硬盘数据结构及恢复原理的介绍，列举了数据恢复的方法，从而在发生数据丢失时帮助我们做出正确的判断和处理，将损失减小到最低点。
关键词：硬盘 数据结构 数据恢复原理
Based on the hard disk data recovery technology research
Gao Jianwei Wang Weihua Zhangyun
（Anyang Institute of Technology henan anyang 455000）
Abstract：Hard disk computer system is the most important information resources in the storage device, the storage of information resources to be more and more important, this article through to the hard disk data structure and recovery principle of the introduction, enumerated data recovery methods, which in the event of loss of data to help us make correct judgement and treatment, reduce the loss to a minimum。
Keyword：Hard disk Data structure Data recovery principle
在使用计算机时,硬盘有时难免会出错,轻则数据丢失,重则整个硬盘报废,造成不可预料的后果。造成数据丢失的原因大致可分为二种:软件故障和硬件故障。软故障一般表现为读盘错误,文件找不到、打不开,出现乱码,报告无分区、无格式化等。通常由错误分区、格式化硬盘不慎、误操作、病毒的攻击等造成。本文重点讨论硬盘软故障的修复。
一、硬盘数据遭受破坏的主要原因
事实上，造成硬盘数据丢失的原因十分复杂，每种情况都有特定的症状出现或多种症状同时出现，综合起来，有如下几种。
1、误删除
用户在使用过程中，因误操作将重要文件删除掉了。由于误操作而引起的文件丢失，对于这类故障，有着很高的数据恢复成功率。即便是后期执行过其它操作，也有希望将数据找回。
2、误格式化
用户在系统崩溃后，忘记硬盘中（一般是C盘）还有一些重要资料，为重装系统，将C盘格式化，格式化完毕，才发现重要的文档资料没有备份。格式化后的磁盘，只要没有写入数据，一般情况下都是能够恢复的。
3、误分区、误克隆
在使用PQ Magic以及GHOST时，由于用户的误操作而导致数据丢失，这类故障也有恢复数据的可能，但是恢复难度相对较大，数据全部恢复的机率也较少。
4、病毒破坏
病毒破坏数据的机率是很大的，病毒破坏数据的方式有多种：一是将硬盘的分区表改变，使得分区丢失。二是删除用户文件，对于病毒破坏引起的数据丢失，也有成功恢复的希望。
5、文件损坏
大部分文件损坏案例都跟杀毒有关，被感染的文件在杀毒后就打不开了，其它的方式也可以导致文件损坏，另外还有一些下载不完整的文件等，文件损坏的几率很高，一般情况下都可以全部或部分恢复。
二、在修复或恢复数据时的注意事项
数据丢失或损失是一件令人十分气馁的事情，再加上用户经验不足，数据丢失或损失之后，急于动手找回或者修复，结果往往是事与愿违。在数据丢失或损坏后，用户应当把握和注意如下几个方面。
1、当发现数据丢失或损坏之后，不要轻易尝试任何操作，尤其是对硬盘的写操作，否则很容易覆盖数据。
2、如果丢失的数据是在C盘，那么请立即关机，因为操作系统运行时产生的虚拟内存和临时文件夹也会破坏数据。
3、请不要轻易尝试Windows的系统还原功能，这并不会为你找回丢失的文件，只会给后期的恢复增加不必要的障碍。
4、请不要反复使用杀毒软件，这些操作也无法找回已丢失的文件。
5、用户所做的每一项工作必须是可逆操作，也就是不会对已丢失或者损失的数据造成二次伤害，否则将很难再找回所需数据。
三、硬盘数据结构
硬盘一般分为5个部分:主引导扇区、操作系统引导扇区、文件分配表区、目录区和数据区。主引导扇区共512字节,包括硬盘主引导记录MBR和硬盘分区表DPT。MBR的作用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。操作系统引导扇区即DBR,是操作系统可直接访问的第一个扇区,包括引导程序和被称为BPB的本分区参数记录表。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,然后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、F A T个数、分配单元的大小等重要参数。文件分配表区即FAT,用来表明一个文件所占用的各簇和簇链分配情况,标明坏簇和可用簇。磁盘上有两个FAT,第一个是基本表,第二FAT为第一FAT的备份,其大小取决于本分区的大小及文件分配单元的大小等因素。目录区即D I R,记录着每个文件(目录)的起始单元、文件的属性等。数据区即Data,是真正意义上的数据存储区,占据硬盘上的大部分空间。Data区的数据由FDT和FAT来解释,若FDT和FAT对Data区域的描述为“未使用”,则对应的Data区就是“未被占用”的空闲空间,可进行新数据的写入。
四、硬盘数据恢复原理
当操作系统要在硬盘上写入文件时，首先在目录区中写入文件信息，然后在Data区找闲置空间将文件保存，并将Data区中存放文件的簇号写入目录区。删除文件时则简单许多，只需将该文件在目录区中的第一个字符改成E5，在文件分配中把该文件占用的各簇清0，就表示该文件已删除，并不动Data区。因此，各种数据恢复软件正是利用Data区中的数据不易被改写，从而利用Data区中残留的种种痕迹来恢复数据。
至于Fdisk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，和文件的删除类似，即便如此，MBR，OBR，FAT，DIR之一被破坏的话，数据也无法正常读取。如果经常整理磁盘，那么数据区的数据可能是连续的，这样即使MBR、FAT、DIR全部坏了，也可以使用磁盘编辑软件，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。
五、常用数据恢复工具和使用技巧
其实在数据恢复过程中，除了少数情况下需要进行手工恢复操作外，最直接的方法是利用一些成熟的、简单且易操作的工具软件来实现。下面介绍几种常用的恢复数据软件及使用技巧。
1、Easy Recovery Professional
Easy Recovery是一款功能强大的硬盘数据恢复工具。修复时它不会向原始驱动器作任何写入，而是在内存中重建文件分区表，使数据能够安全地传输到其它驱动器中。利用Easy Recovery可以从被病毒破坏或已经格式化的硬盘中恢复数据，硬盘中丢失的引导记录、BIOS参数数据块、分区表、FAT表、引导区都可以由它来进行恢复。
2、Final Data
Final Data是一款功能强大且操作方便的数据恢复软件，支持Windows、Unix等多种操作系统，可以恢复被删除的重要信息，甚至还能从已经格式化或者已经损坏的磁盘中抽取文件，可以恢复完整的目录并尽量保持其目录结构。Fina1 Data的操作界面类似Windows资源管理器，使用简便，其操作过程与Easy Recovery相似。
3、Disk Man
该软件提供了比Fdisk更灵活的分区操作，支持分区参数编辑；提供了强大的分区表重建功能，可以迅速修复损坏了的分区表；支持FAT/FAT32分区的快速格式化；在不破坏数据的情况下直接调整FAT/FAT32 分区的大小。该软件还可以查看硬盘任意扇区，并保存到文件，可隐藏FAT/FAT32及NTFS分区并提供强大的备份功能。
六、结 论
数据对于我们的工作是越来越重要，丢失数据所造成的后果将是无法估量的，通过以上的介绍，我们可以大体的了解一些关于硬盘数据恢复的技术。硬盘有价，数据无价，在生活中这类的问题会遇到很多，我们应该多加总结经验，这样，在以后遇到类似问题的时候我们也会尽可能快的解决问题，从而减少不必要的损失。
参考文献
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[2]戴士剑,陈永红.数据恢复技术[M].电子工业出版社,2003,8.
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