數(shù)據(jù)恢復基本知識講義

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1、數(shù)據(jù)恢復的基本知識一、基本概念1、數(shù)據(jù)這里我們所說的數(shù)據(jù)，只指計算機數(shù)據(jù)，后面不再專門指出。首先，“數(shù)據(jù)”是一個廣義的概念，不僅包括計算機文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存儲的各種數(shù)據(jù)、正文、圖形、圖像、聲音等形式的多媒體數(shù)據(jù)文件、軟件或各種文檔資料，也包括存放或管理這些信息的硬件信息，如計算機硬件及其網(wǎng)絡地址、網(wǎng)絡結構、網(wǎng)絡服務等。盡管在許多文獻中都大量引用“數(shù)據(jù)”與“信息”兩個術語，但卻沒有一個被公認的數(shù)據(jù)與信息的定義。本書中對“數(shù)據(jù)”與“信息”不加以區(qū)分，視為同義。2、數(shù)據(jù)恢復那么什么是數(shù)據(jù)恢復呢？簡單地說，數(shù)據(jù)恢復就是把遭

2、受破壞、或由硬件缺陷導致不可訪問或不可獲得、或由于誤操作等各種原因導致丟失的數(shù)據(jù)還原成正常數(shù)據(jù)，即恢復至它本來的“面目”。數(shù)據(jù)恢復不僅對已丟失的文件進行恢復，還可以恢復物理損傷的磁盤數(shù)據(jù)，也可以恢復不同操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。二、硬盤結構1、硬盤的物理結構圖12、硬盤的數(shù)據(jù)組織1）盤片：硬盤的每一個盤片都有兩個盤面（Side），即上、下盤面，一般每個盤面都利用上，即都裝上磁頭可以存儲數(shù)據(jù)，成為有效盤片，也有極個別的硬盤其盤面數(shù)為單數(shù)。每一個這樣的有效盤面都有一個盤面號，按順序從上而下自“0”開始依次編號。在硬盤系統(tǒng)中，盤面號又叫

3、磁頭號，就是因為每一個有效盤面都有一個對應的讀寫磁頭。硬盤的盤片組在2～14片不等，通常有2～3個盤片，故盤面號（磁頭號）為0～3或0～5。2）磁道：磁盤在格式化時被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道（Track）。磁道從外向內(nèi)自0開始順序編號。硬盤的每一個盤面有300～1024個磁道，新式大容量硬盤每面的磁道數(shù)更多，如圖2-24所示。信息以脈沖串的形式記錄在這些軌跡中，這些同心圓不是連續(xù)記錄數(shù)據(jù)，而是被劃分成一段段的圓弧，由于徑向長度不一樣，這些圓弧的角速度一樣，而線速度不一樣，外圈的線速度較內(nèi)圈的線速度大，即同

4、樣的轉速下，外圈在同樣時間段里，劃過的圓弧長度要比內(nèi)圈劃過的圓弧長度大。每段圓弧叫做一個扇區(qū)，扇區(qū)從“1”開始編號，每個扇區(qū)中的數(shù)據(jù)是作為一個單元同時讀出或寫入的。一個標準的3.5英寸硬盤盤面通常有幾百到幾千條磁道。這些磁道是看不見的，它們只是盤面上以特殊形式磁化了的一些磁化區(qū)。這些磁道是在磁盤格式化時就規(guī)劃好了的。3）柱面：所有盤面上的同一磁道構成一個圓柱，通常稱作柱面（Cylinder），每個圓柱上的磁頭，由上而下從“0”開始編號。數(shù)據(jù)的讀寫是按柱面進行的，即磁頭在讀寫數(shù)據(jù)時首先在同一柱面內(nèi)從“0”磁頭開始進行操作，

5、依次向下在同一柱面的不同盤面即磁頭上進行操作，只在同一柱面所有的磁頭全部讀寫完畢后才移動磁頭轉移到下一柱面，即數(shù)據(jù)的讀/寫是按柱面來進行的，而不是按盤面來進行的。也就是說，一個磁道已寫滿數(shù)據(jù)，就在同一柱面的下一個盤面來寫，一個柱面寫滿后，才移到下一個柱面。4）扇區(qū)：操作系統(tǒng)是以扇區(qū)（Sector）形式將信息存儲在硬盤上的。每個扇區(qū)包括512字節(jié)的數(shù)據(jù)和一些其他信息。一個扇區(qū)有兩個主要部分：即存儲數(shù)據(jù)地點的標識符和存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段。三、尋址方式1、C/H/S尋址方式C：柱面號（最大10位）；H：磁頭號（最大6位）；S：扇區(qū)

6、號（最大6位），其中扇區(qū)數(shù)從1編號，其它從0編號，用三個參數(shù)唯一定位。2、LBA尋址方式LBA尋址方式下從0開始給扇區(qū)線性編號，一直編到整塊硬盤的最后一個扇區(qū)。顯然線性地址是物理扇區(qū)的邏輯地址。3、C/H/S和LBA之間的轉換1）讀寫規(guī)則要了解從C/H/S到LBA線性地址的轉換規(guī)則。由于系統(tǒng)在寫入數(shù)據(jù)時是按照從柱面到柱面的方式，在上一個柱面寫滿數(shù)據(jù)后才移動磁頭到下一個柱面，并從下一柱面的第一個磁頭的第一個扇區(qū)開始寫入，從而使磁盤性能最優(yōu)，所以，在對物理扇區(qū)進行線性編址時，也按照這種方式進行。即把第一柱面（0柱）第一磁頭（

7、0面）的第一扇區(qū)（1扇區(qū)）編為邏輯“0”扇區(qū)，把第一柱面（0柱）第一磁頭（0面）的第二扇區(qū)（2扇區(qū)）編為邏輯“1”扇區(qū)，直至第一柱面（0柱）第一磁頭（0面）的第63扇區(qū)（63扇區(qū)）編為邏輯“62”扇區(qū)，然后轉到第一柱面（0柱）第二磁頭（1面）的第一扇區(qū)（1扇區(qū)），接著上一面編為邏輯“63”扇區(qū)，0柱面所有扇區(qū)編號完畢后轉到1柱面的0磁頭1扇區(qū)，依次往下進行，直至把所有的扇區(qū)都編上號。2）從C/H/S到LBA通過對編號規(guī)則的介紹，很容易看出C/H/S與LBA地址的對應關系。用C表示當前柱面號，H表示當前磁頭號，S表示當前扇

8、區(qū)號，CS表示起始柱面號，HS表示起始磁頭號，SS表示起始扇區(qū)號，PS表示每磁道有多少個扇區(qū)，PH表示每柱面有多少個磁道，則有：LBA=（C–CS）﹡PH﹡PS+（H–HS）﹡PS+（S–SS）（1）一般情況下，CS=0，HS=0，SS=1，PS=63，PH=255，LBA計算如下：C/H/S=0/0/1，代入（1）