硬盘数据恢复技术浅析

王松滨

随着信息技术的快速发展，信息数据的安全已经受到人们的高度重视。其中，硬盘作为计算机系统中必不可少的组成部分，发挥着数据存储的功能。但硬盘中存储的数据经常会因为各种原因受到破坏。因此，加强对硬盘数据恢复技术的研究就显得相当重要。为此，在文中分析了硬盘数据受损的原因，以及硬盘数据信息的构成方式，并就数据恢复技术方法进行了探讨。

【关键词】硬盘 数据恢复 构成方式

在信息化时代，电子数据成为影响人们生活的重要因素。数据安全已越来越为人们所关注，重要数据一旦发生问题，将带来严重后果。因此探究数据受损原因、应对方法以及数据恢复技术成为一项重要研究课题。何为数据恢复？就是把遭受破坏或者因硬件缺陷导致不可访问或由于误操作等各种原因导致丢失的数据，还原为正常数据，恢复其本来面目。

1 硬盘数据受损原因：

硬盘数据受损的原因多种多样，主要分为：

1.1 软件方面的因素

（1）病毒感染；

（2）误操作：误格式化或分区、误克隆、误删除或覆盖等；

（3）其它恶意破坏；

硬盘数据因为软件原因受到破坏时，出现的现象一般为系统丢失、无法正常启动，文件找不到、打不开，或者打开之后为乱码，硬盘分区出现错误等。

1.2 硬件方面的原因

硬件故障也是数据受损的重要原因，包括：盘片划伤、磁头变形、磁臂断裂、放大器受损，当控制硬盘读写操作的电路板或其它元器件出现问题时，同样也会导致对硬盘无法识别。

硬盘数据因为硬件件原因受到破坏时，出现的现象通常为系统无法识别硬盘，通电无反应或是因为磁头无法精准定位而造成读写错误等。

2 硬盘数据信息构成方式

硬盘的数据系统由五部分构成：

2.1 主引导扇区

由主引导记录MBR和分区表DPT构成。MBR的作用是：

（1）检查分区表正确与否；

（2）确定引导分区；

（3）在程序结束时在内存中调入该分区的启动程序并加以执行。

2.2 操作系统引导扇区OBR

作为操作系统可直接访问的第一个扇区，OBR由一个引导程序和本分区参数记录表BPB构成。判断本分区根目录前两个文件是否为操作系统的引导文件是引导程序的主要任务。

2.3 文件分配表FAT

是紧接在OBR之后的文件寻址系统。为数据安全起见，一般会留一个备份。

2.4 目录区DIR

紧接备份FAT， 记录着每个文件的属性与起始单元，与FAT配合才能准确定位文件的位置。

2.5 数据区DATA

硬盘中保存的文件都存放于此。人们通常进行的删除、格式化等操作，并不是清除DATA区的数据，只是对FAT表进行重写；对硬盘进行分区，也并不是破坏DATA区的数据，而是对MBR和OBR进行了修改，所以许多硬盘数据在误操作之后有机会得到修复。

3 数据恢复技术方法

3.1 软件方面的原因导致的数据受损

3.1.1 被删除文件的恢复

被删除的文件恢复起来不算太困难。当文件被删除时，操作系统完成的工作是打开文件分配表，在被删除的文件前面写上删除标志，意味着这个文件被删除，空间可重新利用。在文件被删除的情况下，如果没有对这个分区进行大的磁盘操作，文件的数据信息就不会被破坏，数据实际上仍然保存在硬盘的数据区中。当想找回已删除的文件时，去掉文件分配表中的删除标志，数据就被恢复回来了。

3.1.2 分区表损坏情况下的数据恢复

这种情况下，受到破壞的是硬盘主引导记录MBR和DOS引导记录DBR，但存放于DATA区的数据应该没有问题，系统报错不能正常读取文件的原因可能是MBR，DBR被破坏导致文件路径发生改变。

处理方案：

可尝试将问题硬盘与另一台计算机连接，启动系统。运行winhex软件，检测挂接的出错硬盘，将此硬盘逻辑0扇区的结尾标识改为55AA。完成此操作后，在原计算机上检测修复后硬盘的系统启动情况。

如果硬盘重分区后无法格式化系统，可能与MBR引导程序受损相关。可以尝试使用fdisk/mbr在DOS界面下完成对硬盘逻辑0扇区的修复。

若确定分区表受损，且分区表曾被磁盘医生备份过，可以使用此软件恢复硬盘的分区表。也可试用winhex工具软件修复曾被手动备份的硬盘分区表。

如果确定硬盘的分区表没有任何备份，将受损硬盘与其它电脑挂接。尝试使用数据恢复工具类软件，对硬盘上的目录与文件进行扫描恢复。此类情况下，无法保证数据恢复程度。

3.1.3 硬盘格式化情况下的数据恢复

系统格式化，并不等于DATA区中数据就被清除了，它完成的操作是对FAT表和FDT表的修改。格式化后，文件和子目录登记项不再存在，但DATA区的数据始终都没有发生变化，也就是说，数据区没有写上新的内容，它能够被恢复。

被格式化后的硬盘无法引导系统，为避免数据损伤，对硬盘进行过多的操作也是不适宜的。可尝试用相关软件进行恢复，如用户误用Format命令对分区进行了格式化操作，可以试用UnFormat软件进行修改。

3.2 硬件方面的原因导致的数据受损

3.2.1 硬盘电路板出现问题

此类故障的现象通常为CMOS不认硬盘，同时伴有硬盘的异常响动，或加电后只有硬盘旋转的声音，没有其他异常的响声。这类故障硬盘的盘面是好的，数据也没受到损伤，只是硬盘无法正常寻道。最安全的办法是在市场上寻找同型号的硬盘，更换二者的电路板。

3.2.2 其它硬件问题

除了硬盘的电路板出现问题，还可能造成硬件故障的因素包括：盘片划伤、磁头变形、磁臂断裂、放大器受损、数据或电源接口断路等。数据或电源接口问题直接替换就可以解决，而其它问题就只能由专业人员在专业无尘工作环境下拆解开盘腔，了解盘片损伤的类型和程度，尽量对数据进行恢复，能恢复的程度无法保证。

数据恢复是在硬盘数据出现问题时的一种补偿方式。数据受到损伤后，如果没有发生写操作，也没有类似低格等操作发生，还有有进行数据恢复的价值，但想要做到完全恢复可能性不大。为了更好的对数据进行保护，应养成良好习惯，在对操作系统完成安装后，及时备份硬盘和系统的重要数据。

参考文献

[1]欧义发.计算机硬盘数据恢复技术探讨[J].电脑编程技巧与维护，2015（20）：89-90

[2]张秀珍.计算机硬盘故障数据恢复技术研究探讨[J].电子制作，2014（14）：52-53.

作者单位

湖南司法警官职业学院 湖南省长沙市 410008endprint