淺析計(jì)算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)

郝雪飛　周山

摘要：計(jì)算機(jī)硬盤作為PC主要的存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性應(yīng)該得到有效保障。然而，因不同原因造成硬盤數(shù)據(jù)損失或丟失的情況還是屢見不鮮。文章從計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、讀取及恢復(fù)的原理著手，闡述了計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)損失或丟失的成因，并提出了有效的故障數(shù)據(jù)恢復(fù)手段。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬盤；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)讀取；數(shù)據(jù)恢復(fù)；存儲(chǔ)裝置 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP309 文章編號：1009-2374（2015）31-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.042

計(jì)算機(jī)硬盤作為PC主要的存儲(chǔ)裝置，具有容量大、運(yùn)轉(zhuǎn)速度快和斷電保護(hù)等特征。處于信息發(fā)達(dá)的時(shí)代，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)十分關(guān)鍵，計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)的損失或丟失造成的影響可能無可估量。而本文將論述的計(jì)算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)硬盤故障數(shù)據(jù)有效恢復(fù)的過程。一般來說，計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)原理有邏輯恢復(fù)與物理恢復(fù)兩種。邏輯恢復(fù)適用因硬盤格式化、誤刪、突然斷電或感染病毒引起數(shù)據(jù)丟失的情況，而物理恢復(fù)則適用磁頭故障、盤片損傷、機(jī)械故障或主板短路燒損引起數(shù)據(jù)丟失的情況。物理恢復(fù)只能依仗計(jì)算機(jī)硬件維修，本文將就邏輯恢復(fù)技術(shù)作論述。

1 計(jì)算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)邏輯恢復(fù)的技術(shù)原理

計(jì)算機(jī)硬盤內(nèi)存在一種校驗(yàn)公式，主要用作存儲(chǔ)數(shù)據(jù)完整性的校驗(yàn)與分析。它分析每個(gè)硬盤存儲(chǔ)扇區(qū)的內(nèi)容及伺服信息并利用校驗(yàn)公式進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，由此得出的唯一計(jì)算值叫做校驗(yàn)和，也就是說每個(gè)硬盤存儲(chǔ)扇區(qū)的校驗(yàn)和是唯一的，而存儲(chǔ)內(nèi)容或存儲(chǔ)位置發(fā)生變化其校驗(yàn)和必然改變。硬盤操作失誤引起數(shù)據(jù)損壞或丟失的情況都可以通過逆向計(jì)算尋找剩下的原始信息來有效恢復(fù)數(shù)據(jù)。操作計(jì)算機(jī)硬盤運(yùn)轉(zhuǎn)，以普通格式化、磁盤分區(qū)、快速格式化（未使用/U無條件格式化參數(shù)）、徹底刪除文件或重新整理硬盤碎片等操作都無法從Data內(nèi)徹底清除數(shù)據(jù)。而普通格式化通常情況下僅有專業(yè)硬盤生產(chǎn)廠家才可完成，它利用專業(yè)軟件對硬盤的盤面、柱面和扇區(qū)中的初始信息進(jìn)行快速重寫，但不會(huì)徹底清除。計(jì)算機(jī)硬盤的分區(qū)與快速格式化（未使用/U無條件格式化參數(shù)）則是對硬盤扇區(qū)的文件列表進(jìn)行重新構(gòu)建，也不會(huì)徹底清除扇區(qū)中的數(shù)據(jù)。徹底刪除文件是為文件目錄分區(qū)標(biāo)記刪除符，在文件列表中刪除地址信息僅此而已，數(shù)據(jù)也沒有被徹底清除，只有在原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)扇區(qū)寫入新數(shù)據(jù)才能改變原有數(shù)據(jù)。重新整理硬盤碎片列表則是將存在缺陷的扇區(qū)提交至G列表和P列表內(nèi)，于不對應(yīng)的扇區(qū)毫無作用。上述幾種引起計(jì)算機(jī)硬盤出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞或丟失的問題，在數(shù)據(jù)恢復(fù)方面較為簡單。但必須注意的是，不能在數(shù)據(jù)損壞或丟失后繼續(xù)寫入新的數(shù)據(jù)，因?yàn)槲覀兝糜脖P數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件其實(shí)是從存儲(chǔ)扇區(qū)Data內(nèi)留存的歷史痕跡來完成數(shù)據(jù)恢復(fù)的。

2 計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)的損壞或丟失的原因

2.1 硬件設(shè)備出現(xiàn)故障

計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備發(fā)生故障往往是引起數(shù)據(jù)損壞或丟失的主要原因，因電源輸出不穩(wěn)定導(dǎo)致系統(tǒng)重啟、硬盤壞道、磁盤損傷、磁頭故障或其他工作元件損傷的問題均屬于硬件設(shè)備故障。這類故障的維修過程均需依仗專業(yè)儀器或設(shè)備，普通人難以把握分寸。另外，因硬件設(shè)備發(fā)生故障引起硬盤數(shù)據(jù)損壞或丟失問題的幾率很小。

2.2 木馬程序或其他非法的網(wǎng)絡(luò)侵害

木馬程序是一種惡意程序，它是網(wǎng)絡(luò)流行的計(jì)算機(jī)病毒，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)感染木馬程序可能造成系統(tǒng)癱瘓、正常應(yīng)用程序破壞或信息丟失，更有甚者直接導(dǎo)致硬件受損、主板遭到破壞。木馬程序或其他非法網(wǎng)絡(luò)侵害都可能引起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的非正常運(yùn)行或數(shù)據(jù)損壞、丟失，即便是一些良性的計(jì)算機(jī)病毒也有可能導(dǎo)致硬盤數(shù)據(jù)損壞或丟失問題的出現(xiàn)。

2.3 人為操作不當(dāng)

除以上客觀原因?qū)е掠?jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)損壞或丟失以外，人為操作不當(dāng)也是一方面的原因。某些初學(xué)者因?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)操作不甚了解，不當(dāng)?shù)牟僮餍袨榘ㄕ`刪重要文件、非法重啟系統(tǒng)、格式化錯(cuò)誤或重做系統(tǒng)刪除磁盤分區(qū)等都可能導(dǎo)致硬盤數(shù)據(jù)出現(xiàn)損壞或丟失的問題。

除以上三方面原因，突然斷電引起計(jì)算機(jī)非正常關(guān)機(jī)有時(shí)候也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)損壞或丟失問題的出現(xiàn)，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)完全癱瘓狀況。某些不良軟件程序的更新升級也有可能對硬盤內(nèi)重要數(shù)據(jù)造成破壞。

3 計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)損壞或丟失的類型及恢復(fù)途徑

3.1 計(jì)算機(jī)硬盤的分區(qū)表破壞

計(jì)算機(jī)硬盤的分區(qū)表受損可應(yīng)用Disk Man應(yīng)用軟件來恢復(fù)，通常這一步工作很容易實(shí)現(xiàn)。但是，實(shí)際操作過程中，因Disk Man是利用相對固定的算法進(jìn)行運(yùn)行的，而每個(gè)硬盤的分區(qū)情況不盡相同，這就說明計(jì)算機(jī)硬盤分區(qū)表遭到破壞采用本方法是不可能做到百100%恢復(fù)的，從實(shí)際結(jié)果來看，僅能達(dá)到90%的恢復(fù)率。我們采用Disk Man應(yīng)用軟件恢復(fù)硬盤的主分區(qū)，重啟系統(tǒng)后利用Final Data應(yīng)用軟件來恢復(fù)其他分區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，這樣做基本可以實(shí)現(xiàn)硬盤數(shù)據(jù)的完全恢復(fù)。Disk Man應(yīng)用軟件可以兼容多種分區(qū)文件的格式，即便是NTFS格式和EXT格式也能發(fā)揮比較好的作用。

計(jì)算機(jī)硬盤的分區(qū)格式為FAT或FAT32，選用NDD應(yīng)用軟件來修復(fù)損壞的分區(qū)表則更為有效。具體的操作過程是：利用原有分區(qū)軟件，根據(jù)原始分區(qū)大小對硬盤進(jìn)行重新分區(qū)，分區(qū)后不得格式化，如使用Partition Magic軟件，應(yīng)在分區(qū)前取消該軟件默認(rèn)設(shè)置里分區(qū)連帶格式化的相應(yīng)選項(xiàng)。計(jì)算機(jī)硬盤重新分區(qū)，利用光盤啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并啟動(dòng)NDD應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊Diagnose診斷按鈕。此時(shí)，Partition Magic軟件立即開始對硬盤的掃描過程，人如發(fā)現(xiàn)問題軟件會(huì)給予相應(yīng)的信息提示，按照提示選項(xiàng)修復(fù)即可，待完成全部修復(fù)過程，重啟系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)硬盤的每個(gè)分區(qū)及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)都將毫發(fā)無損的恢復(fù)。

3.2 硬盤文件誤刪

恢復(fù)誤刪文件相對比較簡單，主要有兩項(xiàng)操作：（1）目錄表DIR中誤刪文件相應(yīng)目錄登記項(xiàng)的首字節(jié)改成E5；（2）清除誤刪文件相應(yīng)分配表FAT的簇號記錄，以此清理誤刪文件的占有空間，而誤刪文件的信息仍存儲(chǔ)于硬盤存儲(chǔ)扇區(qū)Data內(nèi)。由此可見，硬盤文件誤刪的恢復(fù)途徑比較簡單，僅需利用系統(tǒng)自帶的硬盤管理軟件或數(shù)據(jù)恢復(fù)工具并根據(jù)相應(yīng)設(shè)置合理操作即可恢復(fù)。值得強(qiáng)調(diào)的是，已恢復(fù)文件不能再存儲(chǔ)于原來的硬盤分區(qū)內(nèi)。

4 結(jié)語

總而言之，我們在操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該做到及時(shí)備份硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)和重要文件的工作，同時(shí)分階段備份計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及操作用戶的數(shù)據(jù)，以防備突發(fā)狀況。筆者撰寫此文，旨在強(qiáng)調(diào)：即便我們可以利用某些手段來恢復(fù)計(jì)算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)，但這樣的做法并不是時(shí)時(shí)有效的，及時(shí)備份數(shù)據(jù)才是免受損失的正確做法。

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作者簡介：郝雪飛（1974-），女（土家族），湖南慈利人，湘西民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用、數(shù)字媒體。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）endprint