浅析计算机数据恢复技术的原理与实现
了解电脑的数据恢复和修复技术
了解电脑的数据恢复和修复技术在数字化时代，电脑成为人们生活和工作中不可或缺的工具。
然而，随着电脑使用的日益普及，各种数据丢失和硬件故障的情况也层出不穷。
为了解决这些问题，电脑数据恢复和修复技术应运而生。
本文将介绍电脑数据恢复和修复技术的基本原理和常见方法。
一、电脑数据恢复技术电脑数据恢复技术是指通过各种方法将丢失或删除的数据恢复到原来的状态。
它主要涉及以下几个方面的技术：1. 数据回收和备份在进行数据恢复之前，首先要进行数据回收和备份。
回收指的是通过专业软件或硬件工具，将已经被删除或格式化的数据从存储介质中恢复出来。
备份则是指将重要的数据复制到其他存储介质中，以防止数据丢失。
2. 磁盘扇区读取数据恢复的基本原理是通过读取磁盘扇区中的二进制代码来还原数据。
由于磁盘扇区存储数据的方式非常复杂，需要借助专业的设备和技术才能进行读取。
3. 数据片段重组由于磁盘扇区的读取是以片段的形式进行的，而且常常受到物理损坏或逻辑错误的影响，因此需要对读取到的数据片段进行重组。
这一过程涉及到数据的解码、排序和组合等操作。
4. 数据修复和修正在进行数据恢复的过程中，有时会遇到数据损坏或错误的情况。
针对这种情况，需要通过相关的修复和修正技术来还原数据的完整性和准确性。
二、电脑硬件修复技术除了数据恢复技术，电脑硬件修复技术也是电脑维修中不可或缺的一部分。
它主要包括以下几个方面的技术：1. 主板修复主板是电脑的核心部件，一旦出现故障，将导致整个电脑无法正常运行。
主板修复技术包括检测和修复电路板上的元件，解决主板短路、电容爆炸和电路断开等问题。
2. 硬盘修复硬盘是电脑中存储数据的重要设备，由于长时间的使用和物理损坏等因素，硬盘故障是较为常见的问题之一。
硬盘修复技术可以通过更换磁头、修复磁盘驱动器和重装系统等方式来解决硬盘故障。
3. 显示器修复电脑显示器是信息输出的重要设备，如果出现故障将导致无法显示图像。
显示器修复技术主要包括更换显示芯片、修复背光灯和调整显示参数等操作。
数据恢复的原理
数据恢复的原理
数据恢复是一种通过软件或硬件技术，可以从损坏、格式化、删除或无法访问的存储介质中恢复丢失或损坏的数据的过程。
其原理基于存储介质上数据删除或损坏并不意味着数据的彻底消失，只是文件系统将被删除或损坏的数据的存储空间标记为可复用的空间，在物理存储介质上仍然存在。
数据恢复的主要过程包括扫描存储介质、定位丢失或损坏的数据、重建文件系统结构，以及将恢复的数据复制到安全的存储介质中。
具体的恢复步骤如下：
1. 扫描存储介质：通过访问存储介质的物理结构，读取数据片段来确定文件系统的结构。
这一步骤通常是通过读取存储介质上的分区表、目录结构等信息进行扫描。
2. 定位丢失或损坏的文件：通过扫描存储介质的文件系统和目录结构，找到被删除或损坏的文件的存储位置和相关信息。
3. 重建文件系统：根据扫描获得的信息，重建文件系统的目录结构、文件名等信息，以便正确地读取并定位文件的数据。
4. 恢复数据：根据文件系统重建完成后的信息，读取存储介质上的数据片段，并将其复制到安全的存储介质中，以完成数据的恢复。
值得注意的是，数据恢复的成功与否取决于损坏程度、操作系统的影响、数据被覆盖的情况以及数据丢失的时间。
在进行数
据恢复时，应避免对存储介质进行写入操作，以免进一步破坏原本可以被恢复的数据。
数据恢复原理与技术
数据恢复原理与技术
哇塞，今天咱们来聊聊数据恢复原理与技术，这可真是个超级有趣又很重要的话题呢！
你有没有过不小心删掉了重要文件，然后急得像热锅上的蚂蚁的时候？或者是电脑突然出问题，里面的数据好像一下子就消失不见了？别担心，这时候数据恢复技术就可能大显身手啦！
那数据恢复到底是怎么回事呢？其实啊，就好比我们丢了东西，然后想办法把它找回来一样。
数据在我们的设备里就像宝贝被藏在一个大宝藏里，有时候会因为各种原因被藏起来或者弄丢了，而数据恢复就是找到这些宝贝的方法。
比如说，我们删除文件的时候，其实它并没有真正从我们的设备里消失哦，只是被标记为可以被覆盖的状态。
这就好像我们把东西放到了一个不太起眼的角落，它还在那，只是我们不太容易发现它了。
数据恢复技术就是能找到这个角落，把东西再拿出来。
还有啊，有时候设备出故障了，数据好像不见了，但其实它们可能还在那里，只是我们不知道怎么找到它们。
这就好像宝藏被埋在了沙子下面，我们得用合适的工具把沙子挖开才能找到宝藏。
数据恢复技术有很多种呢。
有软件恢复，就像我们有了一个智能的小助手，能帮我们在设备里到处找丢失的数据。
还有硬件恢复，这就像是请了一个专业的挖掘队，能处理更复杂的情况。
想象一下，如果我们的生活没有了数据恢复技术，那得有多糟糕啊！那些珍贵的照片、重要的文档，要是丢了就再也找不回来了，那该多可惜呀！所以说，数据恢复技术真的是太重要啦！
总之，数据恢复原理与技术就是我们在数字世界里的救星，能帮我们找回那些不小心丢失的重要东西。
我们可一定要了解它，说不定哪天就能派上大用场呢！。
浅谈计算机数据恢复技术的原理与实现
以恢复 的理论依据 是， 我们在删除文件 时， 操作系统 并不是将文件所在所 有扇区， 按字节全部清 ０ ， 从而将文件数据彻底擦除。 事实上系统仅仅 改动 了该文件在文件 目录表 （ Ｆ ＤＴ）中和文件 分配表 （ Ｆ ＡＴ ） 中 的 特 定 记 录 信 息 。 具 体 的讲 ， 系 统 将 该 文 件 目录 项 的 首 字 节 改 为
随着 社会 的不断发展 ， 人们在 日常生活和工作中存在的信息量也越来 越大， 因此为了对这些信息数据进行很好的收集处理我们就只有通过计算 机技术， 来对 其进行 处理， 从而保证信息数据的完整性 。不过 ， 当人们在对 相关 的信息数据进行 处理的时候 ， 由于 受到各种因素 的影响， 导致数据信 息 出现丢失 的情况 ， 这就对人们工作有 着一定的影响 ， 严 重的话还可能造 成 巨大的经济损失， 因此我们就要利用计算机数据恢复技术来对其进行 处 理 。下面我们就对计算机数据恢 复技术 的原理和相关的内容进行介绍 ， 引 起 数 据丢 失 、 破 坏 的 原 因 目前在社会发展的过程中， 计算机 网络技术 已经得到 了人们 的广泛 应
Ｅ ５ Ｈ， 并将记录文件起 始簇号高 １ ６位 的 ２个 字 节 清 ０ ， 同 时 将 该 文 件 在 文
件分配 表中的记录信息清 ０ ， 从而完成 了所 谓的“ 文件 删除 ” 操作， 而真 正 的文件信息 ， 仍然保存在 ＤＡＴ Ａ区， “ 毫发未损 ” ， 只是系统找不到了。系统 采用这种删除方式， 是为了提 高操作效率 。 从客观 上， 为我们实现数据恢复 提供 了可能性 ， 只要能够 找到文件所在 的位置 ， 并 获得文件 大小的数值 ， 就 很有 可 能 将 该 文 件 恢 复 。 ３ ． 文件恢复的实现原理 （ １ ） 首先运行磁盘编辑软件 ｗｉ ｎ ｈ ｅ ｘ ， 打开文件所在 的分区， 进入文件 目 录表 ， 找 到 该 文 件 的 目录 项 。 由于 其 目录 项 的 首 字 节 改 为 Ｅ ５ Ｈ， 则 短 文 件 名 被破坏 了， 但是文件扩展名还在， 记录 Ｆ来 ， 为文件 恢复后确定其打开方式
数据恢复原理与实现
如何在数据丢失情况下简单恢复数据无论数据丢失是由于什么原因造成的，这些遇到问题的人都存在同样的问题，那就是他们都不是IT专业人员，而且从来都不对他们的数据进行备份。
尽管数据恢复是个非常复杂的过程，然而其所依据的原理却非常简单。
数据恢复之所以能够成为可能，是因为文件和与这个文件有关的信息是两种截然不同的东西，而且分别存储于两个不同的地方。
Windows操作系统使用“文件分配表(file allocation table)”来确定哪些文件位于硬盘中以及这些文件具体是存储在哪里。
如果我们需要将硬盘驱动器上的文件系统的工作方式做个类比的话，那么将其比喻作一本书无疑是最恰当的。
文件分配表就好比是一本书的目录部分。
那些真正硬盘驱动器上存储的文件就好比是这本书正文中的每一页。
为了能够更清楚地说明数据恢复过程是如何工作的，我们需要做些更为深入的类比。
比如说，你想在厨房里安装一个新的水池，于是你买了一本有关家庭装修方面的书。
你把书打开，并在目录中找到了介绍水池安装方法的具体章节是在这本书的第40页。
如果你把书的目录部分撕下来，并撕成了碎片，那么你是不是就丢失了有关安装水池的方法的信息呢?当然没有，安装水池的方法仍然还在这本书中，只是由于你已经没有了目录，所以要找到这个方法会困难一些。
数据恢复的工作方式与上述的方式非常相似。
通常情况下，当某些数据需要进行恢复的时候，是由于其文件分配表出现了混乱。
需要恢复的文件仍然存储在你的硬盘驱动器里，而且保存完好。
如果这个文件仍然存砸，而且没有损坏也没有被加密，那么这个文件就是可以恢复的。
需要你来做的就是找到这个文件。
从另一个方面说，如果文件本身已经损坏或者丢失或者被加密了，那么使用一般的方法可能就不会有效了。
然而这并不是说数据恢复是不可能的，而是说需要通过非常规的方法来进行数据恢复。
因为你没有办法像魔法师一样把本来就不存在的东西变出来。
如果文件在物理上已经被损坏，而且你没有这个文件的备份，那么你唯一的希望就是对这个文件进行重构了(reconstruct)。
了解电脑数据恢复的基本原理
了解电脑数据恢复的基本原理电脑数据恢复是一项重要的技术，它可以帮助用户恢复误删除、丢失或损坏的数据。
了解电脑数据恢复的基本原理对于平时使用电脑的人来说是非常有用的。
本文将介绍电脑数据恢复的基本原理，帮助读者更好地理解该技术的运作方式。
一、数据恢复概述在开始介绍电脑数据恢复的基本原理之前，我们首先需要了解数据恢复的概念。
数据恢复是指通过专业的软件和技术手段，从储存设备中恢复被删除、丢失或损坏的数据的过程。
这些储存设备包括硬盘、固态硬盘、闪存驱动器等。
二、数据删除的原理在理解数据恢复的原理之前，我们需要知道数据删除的原理。
当我们在电脑中删除一个文件时，实际上并不是将该文件从硬盘中彻底清除，而是通过修改磁盘文件系统中的文件表信息，告诉操作系统该文件所占用的空间可以被重用。
因此，被删除的文件依然存在于硬盘中，只是无法通过正常手段访问到而已。
三、数据恢复的原理电脑数据恢复的基本原理是通过扫描存储设备，寻找并重建被删除或损坏的文件。
具体而言，数据恢复软件通过以下过程进行数据恢复：1. 扫描存储设备数据恢复软件会对存储设备进行扫描，找到已被删除或损坏的文件。
这个过程需要对存储设备的每个扇区进行逐个扫描，以寻找文件的数据结构和标识信息。
2. 重建文件结构当数据恢复软件找到一个被删除或损坏的文件时，它会尝试重建文件的数据结构。
这个过程包括恢复文件名、日期、大小等属性，并确定文件的存储位置。
3. 恢复文件内容一旦文件的结构被重建，数据恢复软件将尝试从存储设备中读取文件的内容。
在某些情况下，可能只能恢复文件的部分内容，这取决于文件的状况和存储设备的状态。
四、数据恢复的限制尽管数据恢复技术可以在大多数情况下成功恢复数据，但仍然存在一些限制。
1. 物理损坏如果存储设备发生了物理损坏，如硬盘磁头损坏或磁盘驱动器无法正常工作，数据恢复将变得非常困难甚至不可能。
2. 被覆盖的数据当我们继续使用电脑并写入新的数据时，这些新数据可能会覆盖被删除的文件所占用的空间。
数据恢复原理详解
数据恢复原理详解数据恢复是一项关键的技术，用于从损坏、丢失或受损的存储设备中恢复数据。
无论是因为硬件故障、误操作、病毒感染还是其他原因，数据恢复都可以帮助用户恢复丢失的文件和信息。
本文将详细介绍数据恢复的原理，以及一些常用的数据恢复方法。
首先，要了解数据恢复的原理，我们需要了解数据在存储设备上的分布方式。
当我们将文件保存在硬盘、闪存驱动器或其他存储媒介上时，操作系统会将文件划分为一个个的数据块，并将这些数据块存储在不同的扇区或页中。
每个数据块都有一个唯一的地址，以便操作系统能够准确地找到它们。
当文件被删除或存储设备受损时，其实际数据并没有被立即擦除或损坏。
相反，操作系统只是将文件系统的索引表中的相应条目标记为“删除”或“空闲”。
这意味着文件系统不再将这些数据块视为占用的，并且可以被新的数据覆盖。
但是，在数据被覆盖之前，这些标记为“删除”的数据块仍然存在，并且可以通过数据恢复技术进行恢复。
数据恢复的原理可以分为两个主要步骤：数据采集和数据重建。
数据采集是指从损坏或受损的存储设备中读取数据的过程。
这可以通过物理读取、逻辑读取或其他方法来实现。
物理读取是直接从存储设备上读取数据，而逻辑读取则是通过操作系统来读取数据。
数据采集的主要目标是获取尽可能多的原始数据，以便在后续的数据重建过程中使用。
数据重建是将采集到的原始数据转换为可用文件的过程。
这包括解析文件系统的结构、还原文件的目录结构和文件分配表，以及将数据块组合成完整的文件。
数据重建需要依靠特定的算法和技术，根据数据的特征和结构来恢复文件。
例如，在恢复照片时，可以通过分析文件头和图像特征来确定图像文件的开始和结束位置，并将它们组合成完整的图像。
除了数据采集和数据重建，数据恢复还需要考虑文件的完整性和一致性。
在数据恢复过程中，可能会遇到某些数据块受损或缺失的情况。
为了确保恢复的文件能够正常使用，需要修复或补充这些损坏或缺失的数据块。
这可能涉及到数据的修复、数据的恢复或其他技术手段。
数据恢复技术的应用与原理
数据恢复技术的应用与原理近年来，随着计算机和移动设备的广泛应用，数据的重要性愈发凸显。
然而，由于各种原因，我们常常会遇到数据丢失或损坏的情况，这不仅给我们的工作和生活带来了困扰，更对个人和企业的利益造成了不可估量的损失。
为了解决这一问题，数据恢复技术应运而生。
本文将介绍数据恢复技术的应用领域以及其原理。
一、数据恢复技术的应用领域1. 个人用户个人用户是数据恢复技术的重要应用对象。
个人用户的数据丢失或损坏可能是由于误操作、病毒攻击、硬件故障等原因引起的。
数据恢复技术可以帮助个人用户从磁盘、U盘、移动设备等存储介质中恢复误删除、被格式化或损坏的数据。
例如，当我们误删了重要的文件时，可以借助数据恢复技术将其找回，极大地方便了个人用户的日常使用。
2. 企业和组织对于企业和组织而言，数据的安全性和重要性更加突出。
数据丢失对企业造成的经济损失和声誉损害都是不可小觑的。
数据恢复技术可以帮助企业和组织从各种存储介质中恢复数据，以应对硬件故障、系统错误、黑客攻击等造成的数据丢失。
同时，数据恢复技术还可以用于恢复服务器、数据库等关键系统的数据，保障企业和组织的正常运转。
3. 科学研究科学研究过程中产生的数据是研究者辛辛苦苦收集和整理的宝贵财富，因此数据恢复技术在科学研究中也具有重要应用价值。
无论是实验数据的丢失还是实验设备的故障，都可能导致科学研究的中断和结果的丧失。
借助数据恢复技术，科研人员可以从崩溃的设备、受损的存储介质中恢复数据，保障研究工作的进行。
二、数据恢复技术的原理1. 逻辑恢复原理逻辑恢复是指通过软件手段恢复因误操作、病毒感染等导致的数据丢失。
逻辑恢复主要是通过对文件系统的分析，找回被删除、被覆盖或被格式化的文件。
恢复软件通过扫描存储介质，识别已删除文件的文件头信息，然后根据文件剩余的数据进行恢复。
逻辑恢复技术适用于较为简单的数据丢失情况，但对于严重的物理损坏或磁盘故障则无能为力。
2. 物理恢复原理物理恢复是指通过硬件手段恢复因硬件损坏、磁头崩溃等造成的数据丢失。
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浅析计算机数据恢复技术的原理与实现[摘要] 数据恢复技术对于数据的信息安全意义重大,是应对数据灾难的有力技术手段。
概要的介绍了计算机数据恢复技术的基本概念,对计算机硬盘数据恢复的理论基础和实现原理进行了详细地探讨。
[关键词] 数据恢复技术硬盘逻辑结构与数据组织数据逻辑恢复引言:在当今这样一个信息和网络化的社会里,计算机在我们的工作和生活中扮演着日益重要的角色,计算机的应用正以前所未有的广度和深度深入到人类生产、生活的各个领域。
各企事业单位、乃至个人几乎每时每刻都在使用计算机获取和处理各类信息,产生大量的数据,并将其以数据文件的形式保存在计算机中。
这些数据信息对于我们个人和单位来说有些是十分重要的宝贵数据资源甚至可以称为数据财富,这些数据资源一旦损毁将会导致灾难性的后果,造成单位和个人重大的经济损失,甚至有些损失是不可挽回的。
但是,这些数据信息并不像我们认为的那么安全,误操作、网络入侵、计算机病毒攻击和各种软、硬件故障等天灾人祸都在时刻威胁着数据文件的安全。
为了更好的保护这些宝贵的数据资源,仅仅依靠事先采取的种种预防性的技术措施,如:数据备份、定期杀毒、网络防火墙等,并不能完全确保这些数据资源不会遭到意外地损坏,因为一旦上述的预防措施失效,数据的信息安全仍然很脆弱。
那么最好的解决方案当然是“双管齐下、防治结合”,就是既要采取积极有效、全面细致的数据安全预防措施,更要全面深入地掌握数据恢复技术,深入探究数据损毁的机制和实现数据恢复的技术原理和技术手段,不断提高应对突发的数据灾难事件的能力。
下面将就数据恢复技术的含义、类型以及数据恢复的理论基础和实现原理进行详细地探讨。
一、计算机数据恢复的概述1.数据恢复的含义: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,还可以恢复物理损伤的磁盘数据,也可以恢复不同操作系统的数据。
数据恢复是出现问题之后的一种补救措施,既不是预防措施,也不是备份,所以,在一些特殊情况下数据将很难被恢复,如数据被覆盖、硬盘低级格式化清零、磁盘盘片严重损伤等。
其中硬盘是计算机系统中最主要也是最重要的外部存储设备,计算机用户的大量数据信息主要保存在硬盘上,同时,计算机操作系统和各类应用软件也都必须安装在硬盘上,这样计算机系统才能正常工作。
因此,硬盘数据的恢复是数据恢复中最重要的技术环节,我们接下来将主要讨论如何实现计算机硬盘数据的恢复。
2.数据恢复的分类:概括地说,数据出现问题主要包括两大类:即逻辑问题和硬件问题,相对应的数据恢复也分别称为逻辑故障数据恢复和硬件故障数据恢复。
(1)逻辑故障数据恢复:指的是一切可以通过“逻辑”手段进行的数据恢复操作,不涉及硬件修理。
其故障原因不是硬件失效造成的,而是如病毒感染、误格式化、误分区、误克隆、误操作、网络删除、操作时断电等原因造成的数据损坏。
逻辑故障一般表现为无操作系统、读磁盘错误、文件找不到或打不开、报告无分区、分区丢失、分区未格式化、密码丢失、文件内容乱码等。
(2)硬件故障数据恢复:对应地,一切涉及到硬件修理、由硬件损坏或失效造成的数据恢复均属于硬件故障数据恢复。
如磁道损坏、磁盘划伤、磁头组件损坏、主轴电机损坏、电路板芯片及其它原器件烧坏等。
硬件故障一般表现为无法识别硬盘,常有一种“咔嚓咔嚓”的磁头组撞击声或电机不转,或通电后无任何声音等。
逻辑故障数据恢复和硬件故障数据恢复之间最明显的区别就是存储介质本身是否不需要进行修理或更换部件就可以正常的进行访问。
当然,“正常的进行访问”也是一个有级别的问题,这里先界定为低级格式化程序这一级别。
数据的硬件故障恢复需要在专门的高洁净度(100级)无尘实验室进行,只有在无尘环境下,才允许打开硬盘的密封壳体,进行修理、更换损坏的硬盘内部部件。
环境要求很严格,一般要到专门的数据恢复公司修复,一般用户不具备此项修复的条件。
因此,在下面的论述中我们将仅讨论逻辑故障的数据修复。
此外,数据的逻辑故障恢复的实现是和计算机的操作系统类型及其采用的文件系统格式紧密相关的,操作系统和文件系统格式不同,数据恢复的具体实现原理也会有一定的差异。
这里我们将以windows操作系统的FAT32文件系统格式为例来讨论的硬盘数据逻辑恢复的原理。
二、计算机数据逻辑恢复的基础知识要想真正了解数据逻辑恢复的基本原理,乃至掌握相关的数据恢复技术,则必须要深入了解数据在计算机硬盘上的组织形式和存储原理。
下面就硬盘的逻辑结构、数据组织加以详细论述。
硬盘在存储数据之前,需要经过低级格式化、分区、高级格式化这三个步骤,在物理硬盘上建立一定数据逻辑结构之后才能够使用。
通过上述操作一般将硬盘各分区的存储空间划分为引导记录区、DOS引导记录区、文件分配表区、文件目录表区和数据区五个区域,以实现对数据的存储与管理。
下面从这“三个步骤”和“五个区域”两方面来阐述硬盘的数据组织。
(一)硬盘数据逻辑结构的建立1.硬盘的低级格式化是指对硬盘进行物理格式化,完成硬盘盘面、磁道、柱面和扇区的划分和编号,创建硬盘的底层逻辑结构,一般在硬盘出厂前进行。
其中扇区是硬盘逻辑结构中最基本的存储单元,对于现在的大容量硬盘而言,系统一律采用LBA地址表示扇区位置。
LBA地址,即扇区的逻辑块地址,系统把所有的物理扇区都按照某种方式或规则看做是一线性编号的扇区队列,即从0到某个最大值方式排列。
2.硬盘的分区分区操作就是将硬盘空间划分为一个个的逻辑区域(称为分区)。
每一个分区都有一个确定的起、止位置,在起止位置之间的那些连续的扇区都归该分区所有,不同分区的起止位置互不交错。
当前的硬盘一般均采用扩展分区模式。
即硬盘的第一个分区为基本分区(唯一的);余下的硬盘空间作为扩展分区,扩展分区下再划分为多个逻辑分区(逻辑驱动器)。
分区操作在每个分区的前面都创建一个前导部,称为引导记录(MBR/EBR), 作为进入该分区的入口,同时也指出后续分区的引导记录的位置。
基本分区的引导记录为MBR(主引导记录),逻辑分区的引导记录为EBR(虚拟MBR)。
3.硬盘的高级格式化高级格式化的作用是在逻辑分区上建立文件系统,完成在物理硬盘上建立数据逻辑结构的最终操作。
经过高级格式化的的硬盘分区,就可以正常使用,进行数据存取了。
注意,高级格式化操作是针对逻辑磁盘的,而非对物理硬盘的操作。
高级格式化的主要操作内容:对逻辑分区内的所有扇区进行逻辑编号,从0开始(分区内部的编号);在各逻辑分区上建立DOS引导记录DBR、文件分配表FAT、根目录DIR对应的文件目录表FDT和数据区DATA(FAT32格式的分区,其FDT 已包含到DATA区中,变长)。
(二)硬盘数据存储区域的划分与作用经过上述这三个步骤之后,已经完成在物理硬盘上建立数据逻辑结构的工作,硬盘各分区的存储空间被划分为引导记录区、DOS引导记录区、文件分配表区、文件目录表区和数据区五个区域,并以此为基础实现对数据的存储与管理。
下面将分别介绍上述五个存储区域的位置、内部构成以及各自的作用。
MBR区(主引导记录区):是基本分区前导部,位于基本分区的前面,大小为63个扇区。
在该区间的第一个扇区保存主引导记录信息(MBR),其余的扇区为备用。
(1)MBR(主引导记录):MBR作为进入基本分区的入口,同时也指出扩展分区的引导记录(EBR0)的位置。
在BIOS程序之后,引导系统运行,最后交控制权给活动分区的DOS引导记录(DBR),由其完成启动操作系统的工作。
MBR的起始位置位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区,(LBA=0)。
MBR扇区的特征标志为首字节=33H,最后2个字节=55AA。
(2)MBR的内部结构:①MBR引导程序MRR扇区的前446字节。
在BIOS程序运行结束之后,获得系统控制权,开始执行。
其功能是查找硬盘主分区表项,进而找到引导分区记录,最终完成硬盘各分区的识别与链接;转到硬盘上的活动分区,转交系统控制权给活动分区的DOS引导记录(DBR),由其完成启动操作系统的工作。
②硬盘主分区表内部共包含4个分区表项,一个表项占16字节,共64字节。
在扩展分区模式下,只使用前两个表项。
表项1:记录基本分区起始扇区号;基本分区的大小(分区内的扇区数);分区类型码0BH;激活标志80H。
表项2:记录扩展起始扇区号;扩展分区的大小(分区内的扇区数) ;分区类型码05H;激活标志00H。
EBR区(虚拟MBR):即扩展引导记录区,扩展分区中各逻辑分区的前导部。
位于各逻辑分区的前面(逻辑分区相当于扩展分区的子分区),大小为63个扇区。
在该区间的第一个扇区保存扩展引导记录信息(EBR),其余的扇区为备用,扇区内各字节值全部=00H。
(1)EBR(扩展引导记录信息):作为进入逻辑分区的入口,同时也指出下一个逻辑分区的扩展引导记录(EBRn+1)的位置。
EBR扇区的特征标志为前446字节=00H ;最后2个字节=55AA。
(2)EBR的内部结构:①无引导程序的空闲区:ERR扇区的前446字节=00H②扩展分区表:在空闲区之后的64字节内部共包含4个分区表项,一个表项16字节,共64字节。
在扩展分区模式下,只使用前两个表项。
表项1:记录当前逻辑分区的相对起始扇区号=63,(相对本分区EBR的距离);当前逻辑的大小(分区内的扇区数);分区类型码0BH;激活标志00H。
表项2:记录下一个扩展子分区相对的起始扇区号(相对EBR0的扇区数),即下一个逻辑分区引导记录(EBRn+1)相对起始地址;扩展子分区的大小(当前分区之后的剩余空间包含的扇区数);分区类型码05H;激活标志00H。
分区链接:硬盘的各个分区之间存在存在着链接关系,各分区形成一个分区链。
这种链接关系是依靠每个分区的前导部(MBR/EBR)中的后续指针(即MBR/EBR的第2分区表项给出的下一分区的开始地址信息)来实现的。
2、DBR区(DOS引导记录区)每个分区都有一个DBR区,占据分区内部开始处的32个扇区,其第一个扇区存放着该分区的DOS引导记录(DBR)信息。
DBR(DOS引导记录)位于分区的第一个扇区,是操作系统在该分区能够访问的第一个扇区,十分重要。
其保存着该分区的重要分区管理信息和DOS引导程序。
DBR信息丢失将导致该分区不可见,盘符丢失或提示分区未格式化。
DBR的特征标志为首字节=EBH、最后2个字节=55AA H。
3、FAT区(文件分配表区)(1)文件分配表(FAT):负责记录和管理当前分区内所有文件在DATA区中存储的位置信息。
即文件在DATA区的那些簇上存放。
(一个簇为N个连续的扇区,N称做簇因子)。
每个分区,都有自己的FAT表,在分区高级格式化时创建,FAT表紧随DBR区之后存放。