数据恢复基本知识讲义

数据恢复基本知识讲义

数据恢复的基本知识

一、基本概念

1、数据

这里我们所说的数据，只指计算机数据，后面不再专门指出。首先，“数据”是一个广义的概念，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。尽管在许多文献中都大量引用“数据”与“信息”两个术语，但却没有一个被公认的数据与信息的定义。本书中对“数据”与“信息”不加以区分，视为同义。

2、数据恢复

那么什么是数据恢复呢？简单地说，数据恢复就是把遭受破坏、或由硬件缺陷导致不可访问或不可获得、或由于误操作等各种原因导致丢失的数据还原成正常数据，即恢复至它本来的“面目”。

数据恢复不仅对已丢失的文件进行恢复，还可

一直编到整块硬盘的最后一个扇区。显然线性地址是物理扇区的逻辑地址。

3、C/H/S和LBA之间的转换

1）读写规则

要了解从C/H/S到LBA线性地址的转换规则。由于系统在写入数据时是按照从柱面到柱面的方式，在上一个柱面写满数据后才移动磁头到下一个柱面，并从下一柱面的第一个磁头的第一个扇区开始写入，从而使磁盘性能最优，所以，在对物理扇区进行线性编址时，也按照这种方式进行。即把第一柱面（0柱）第一磁头（0面）的第一扇区（1扇区）编为逻辑“0”扇区，把第一柱面（0柱）第一磁头（0面）的第二扇区（2扇区）编为逻辑“1”扇区，直至第一柱面（0柱）第一磁头（0面）的第63扇区（63扇区）编为逻辑“62”扇区，然后转到第一柱面（0柱）第二磁头（1面）的第一扇区（1扇区），接着上一面编为逻辑“63”扇区，0柱面所有扇区编号完毕后转到1柱面的0磁头1扇区，依次往下进行，直至把所有的扇区都编上号。

2）从C/H/S到LBA

通过对编号规则的介绍，很容易看出C/H/S 与LBA地址的对应关系。用C表示当前柱面号，H表示当前磁头号，S表示当前扇区号，CS表示起始柱面号，HS表示起始磁头号，SS表示起始扇区号，PS表示每磁道有多少个扇区，PH表示每柱面有多少个磁道，则有：

LBA=（C–CS）﹡PH﹡PS+（H–HS）﹡PS+（S–SS）（1）

一般情况下，CS=0，HS=0，SS=1，PS=63，PH=255，LBA计算如下：

C/H/S=0/0/1，代入（1）式中可得LBA=0

C/H/S=0/0/63，代入（1）式中可得LBA=62

C/H/S=0/1/1，代入（1）式中可得LBA=63

C/H/S=220/156/18，代入（1）式中可得LBA=3544145

3）从LBA到C/H/S

先介绍两种运算DIV和MOD（这里指对正整数的操作）。DIV称做整除运算，即被除数除以除数所得商的整数部分。比如，5 DIV 2=2，33 DIV 5=6；MOD运算则是取商的余数。比如，5 MOD 2=1，33 MOD 5=3。DIV和MOD是一对搭档，一个取整数部分，一个取余数部分。

各变量仍按上述假设进行，则有：

C=LBA DIV （PH﹡PS）+CS

H=（LBA DIV PS）MOD PH +HS （2）

S=LBA MOD PS +SS

如果不运用MOD运算符，只运用DIV运算符，也可按式（3）进行转换，两者的结果相同，只是运算的复杂度不同。

C=LBA DIV （PH﹡PS）+CS

H=LBA DIV PS–（C–CS）﹡PH +HS （3）

S=LBA–（C–CS）﹡PH﹡PS–（H–HS）﹡PS+SS

按照这个规律，则有：

LBA=0，相应地，C/H/S=0/0/1

LBA=62，相应地，C/H/S=0/0/63

LBA=63，相应地，C/H/S=0/1/1

LBA=3544145，相应地，C/H/S=220/156/18

四、引导扇区（MBR）

MBR，即主引导记录区，位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。在总共512字节的主引导扇

区中，MBR的引导程序占用其中的前446个字节（偏移0～偏移1BDH），随后的64个字节（偏移1BEH～偏移1FDH）为DPT（Disk Partition Table，硬盘分区表），最后的两个字节“55 AA”（偏移1FEH～偏移1FFH）是分区有效结束标志。由它们共同构成硬盘主引导记录，也称主引导扇区。

图2（MBR）

其中，硬盘分区表中的每16个字节被称为分区表项，一个分区表项管理一个分区。

在分区表项内：

第1个字节为80的表示被激活，为00的表示未被激活。

第2个字节为C/H/S模式下起始磁头号。

第3个字节为C/H/S模式下起始扇区号。

第4个字节为C/H/S模式下起始柱面号。

第6个字节为C/H/S模式下结束磁头号。

第7个字节为C/H/S模式下结束扇区号。

第8个字节为C/H/S模式下结束柱面号。

其中，第3、4个字节结合，扇区号为6位，柱面号为10位（占用第3个字节的高两位）。

第5个字节为分区类型：若值为01表示是FAT12格式；若值为04表示是小于32M的FAT16格式；若值为06表示是大于32M的FAT16格式；若值为0B或0C表示是FAT32格式；若值为07表示是NTFS格式；若此分区表项为扩展分区，则第5个字节的值应为05或0F，05为小于8.4G，0F为大于8.4G。

从第9个字节开始为LBA寻址方式下的管

理。第9~12字节为当前分区的起始扇区号。第12~16字节为当前分区的大小（分区所包含的扇区数）。

五、扩展分区（EBR）

如何在一个硬盘中来划分扩展分区呢？

1）在第一个扇区（引导扇区）中的第一个分区表项上填写主分区信息。

2）在第二个分区表项上的第5个字节上填写05或0F，则证明此分区为一个扩展分区，此时这个分区为主扩展分区。

如果在这个扩展分区上在划分扩展分区的话，则找到这个扩展分区的第一个扇区（EBR），重复上述两个步骤，所得到的是次扩展分区，以此类推。