数据恢复技术与典型实例
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3.1 硬盘拯救技术基础

3.1.1 对硬盘进行初始化

当我们拿到一块硬盘时,我们总是伴随听到这么几个名词——先“格式化”再“分区”。那么究竟什么是“格式化”,什么是“分区”呢?到底为什么要进行“格式化”和“分区”呢?正如“格式化”本身的字面意义,就是把硬盘整理成为操作系统所能识别的“格式”所进行的一系列化操作。那么对于Windows来讲,我们所进行的这些操作就是执行“Format”命令。其使用方法如下。

进入纯DOS下,输入Format c: 就是格式化C盘,后面还可以加参数,其中:

● /s:格式化为一个可以启动计算机的系统盘(主要用来格式化系统盘也就是C盘)。

● /q:快速格式化,只重建新的根目录和FAT文件配置表。

● /u:无条件格式化,格式化后所有数据都会丢失,并且永远不能恢复。

因此不难看出“Format c: /s /q”即表示对C盘进行格式化,并把C盘格式化为一个可以启动的磁盘。

而“分区”这个概念是伴随着 Windows 的发展而发展起来的,确切地说应该是伴随着硬盘容量越来越大,为了方便使用者进行区域划分而设计的。简单来说“分区”的概念就是将一块大容量的硬盘分成多个“区”,便于用户在每一个“区”存放不同的数据资料。

那么说到这里,是不是不进行分区我们也能正常使用呢?答案是肯定的,事实上在硬盘容量低于2GB的时代之前,几乎是没有人进行分区的。而现在因为硬盘容量动辄数十GB,如果不进行分区的话,无论是系统文件还是我们自己的数据文件都存放在一个分区(C盘)中,那么一旦出现出现问题不但处理起来非常麻烦,而且也不便于我们进行数据的组织和整理,更不便于我们进行数据查找。

注意

硬盘初始化一般只要进行分区和格式化两个步骤即可。

3.1.2 硬盘拯救的原理

相信大多数初级用户对于硬盘的数据拯救概念是从 Windows 的回收站开始的。这里有必要对Windows的回收站做一个简单的介绍,以方便我们今后的理解。

回收站的主要作用就是将删除的文件、文件夹、图片、快捷方式和 Web 页放到一个特殊的位置中。这些项目将一直保留在回收站中,直到用户清空回收站。因此位于回收站中的项目其实并没有从硬盘中删除,只是被 Windows 更改了项目的存放位置而已。因此我们可以将误删除的文件从回收站里面找到。

其实我们可以自行建立一个文件夹,然后将需要删除的项目放到该文件夹中,如果发现有误删除的项目,只需要从该文件夹中复制回来就可以了。如果感觉文件夹中的项目都已经没有用了,那么我们可以将该文件夹中的项目彻底删除。

存储在硬盘中的每个文件都可分为两部分:文件头和存储数据的数据区。文件头用来记录文件名、文件属性、占用簇号等信息,文件头保存在一个簇并映射在 FAT 表(文件分配表)中,而真实的数据则是保存在数据区当中的,如图3-1所示。

图3-1 数据存储结构

我们平常所进行的删除操作,其实是修改文件头的前2个代码,这种修改映射在FAT表中,就为文件作了删除标记,并将文件所占簇号在 FAT 表中的登记项清零,表示释放空间,这也就是平常删除文件后,硬盘空间增大的原因。而真正的文件内容仍保存在数据区中,并未得以删除。

但如果有新的数据写入,就会把此数据区覆盖掉,这样才算是彻底把原来的数据删除。如果不被后来保存的数据覆盖,它就不会从磁盘上抹掉。

为了使读者更加清楚地理解文件删除原理,我们来做如下比喻。

假如我们在一张白纸上写下了一个“人”字,并将该页号编号为第“1”页,如图3-2所示。

图3-2 数据与索引

而当我们在Windows中进行删除操作时,就相当将该页的页号“1”删除,因为在众多的文件中没有索引的话是无法找到数据的,所以也就相当于对该页进行了删除,其状态如图3-3所示。

图3-3 删除索引后的数据

那么我们所要进行的数据恢复,就是要恢复页号“1”,只要 Windows 能够找到了页号索引,那么也就可以对数据进行恢复。

而如果有这么一种情况出现,也就是说当把页号删除后,又在该纸上写入了一个“民”字,即使我们恢复了页号,其状态如图3-4所示,那么我们也就无法判断该数据到底是什么数据,因此也就无法进行有效的数据恢复了。

图3-4 覆盖后的数据

因此,根据以上的文件删除原理可以知道,要彻底删除数据,只有把删除文件所在的数据区完全覆盖掉才算彻底删除。我们之所以能够进行数据恢复,就是要把文件头的信息进行恢复,从而重新获取数据区的内容。

提示

这样的操作方法其实就是回收站的工作原理,这种原理其实对于我们所说的数据恢复也是有借鉴意义的。

3.1.3 硬盘故障表现

在正常情况下硬盘是不会丢失数据的,但因为硬盘是计算机使用最为频繁的硬件,而且长期工作在高速状态下,加之其原理是通过磁效应来存储数据的,因此,如果遭遇到较强烈的电磁干扰,那么硬盘数据也有可能出现错误,因此我们就会遇到某个文件无法打开,或者文件无法找到的情况。

如果在硬盘读盘时出现异响,那么一般是由于硬盘的磁臂或磁头出现损坏造成的,比如,遭遇到强烈的碰撞、磁悬臂断裂、磁头脱落或变形错位后,与硬盘的盘面接触产生异常响声。出现这种情况多数都证明硬盘已经无法正常使用了。如果你的硬盘上有重要数据,最好在硬盘还能正常工作时,就把数据全都复制到安全的存储介质中。否则硬盘一旦不能使用,那么所有的数据都有可能全部丢失。

以上几种情况是目前硬盘经常出现的故障,我们在使用过程中如果发现自己的硬盘有上述情况时,首先应该尽快把自己的数据进行备份,再进行各种修复或者拯救工作。切忌在即将出现问题的硬盘上进行更多的数据读取,因为那样会导致硬盘的数据遭到更大的损失。

注意

如果遭遇到无法找到硬盘、硬盘出现坏道、分区信息丢失、硬盘读写数据慢的情况都需要引起用户的注意,因此,最好及时进行硬盘的全面检测。