1、硬盘数据安全和数据恢复硬盘基础知识基本概念盘片 硬盘的盘片一般用铝合金作基片,高速旋转的硬盘也有用玻璃作基片的。每一个盘片都有两个盘面( side),即上、下盘面,一般每个盘面都利用上,即都装上磁头可以存储数据,也有极个别的硬盘其盘面数为单数。每一个这样的有效盘面都有一个盘面号,按顺序从上而下自 “0”开始依次编号。在硬盘系统中,盘面号又叫磁头号,就是因为每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头。硬盘通常有 23个盘片,所以盘面号(磁头号)为 03或 05。磁道 磁盘在低级格式化时被划分成许多同心圆,这些同心圆轨迹叫磁道( Track)。磁道从外向内自 0开始顺序编号。信息就是记录在这些轨迹中,这
2、些同心圆不是连续记录数据,而是被划分成一段段的圆弧,由于半径不一样,这些圆弧角速度一样,而线速度不一样,外圈的线速度较内圈大,所以在同样的转速下,外圈在同样的时间段里,经过的圆弧长度要比内圈的圆弧长度大。每段圆弧叫做一个扇区,扇区从“1”开始编号,每个扇区中的数据是作为一个单元同时读出或写入的。基本概念柱面 所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱,通常称做柱面(Cylinder),每个圆柱上的磁头,由上而下从 “0”开始编号。数据的读写是按照柱面进行的,即磁头在读写数据时首先在同一柱面内从 “0”开始进行操作,依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作,只在同一柱面所有的磁头全部写完毕后才移动磁头
3、转移到下一柱面。也就是说,一个磁道已写满数据,就在同一柱面的下一个盘面来写,一个柱面写满后,才移到下一个柱面,从下一个柱面的 1扇区开始写数据。扇区 操作系统是以扇区( Sector)形式将信息存储在硬盘上的。每个扇区包括 512字节的数据和一些其他信息。容量 硬盘容量 =盘面数 *柱面数 *扇区数 *512字节关于硬盘容量的大小,经常有人感到迷惑,为什么同一块硬盘,有时显示或报为 40GB,有时却只有 37GB,这主要是由于表示方法不标准造成的,如 1MB到底代表 1 000 000字节,还是代表 1 048 576字节。在一些书籍或报刊杂志上发表的论文中,硬盘空间容量的单位也表示不一,所以
4、造成表示上的不同。硬盘数据组织硬盘在存储数据之前,一般需经过低级格式化、分区、高级格式化三个步骤之后才能使用。其作用是在物理硬盘上建立一定的数据逻辑结构,一般将硬盘分为 5个区域,分别为主引导记录区、 DOS引导记录区、文件分配表区、文件目录表区和数据区,实现对数据的存储与管理。低级格式化 low level format一块刚出厂的硬盘接在电脑上,即使 CMOS中的硬盘参数设置正确,硬盘可能仍然不能使用。因为从硬盘生产厂家出品的硬盘通常还要对其划分磁道和扇区后才能在上面记录数据。现在北能很多的硬盘在出厂前就已做好低级格式化,所以一般我们购买回来的新硬盘不必再做这个工作。低级格式化的主要功能1
5、、测试硬盘介质2、为硬盘划分磁道3、为硬盘的每个磁道按指定的交叉因子间隔安排扇区4、将扇区 ID放置到每个磁道上,完成对扇区的设置5、对磁盘表面进行测试,对已损坏的磁道和扇区做 “坏 ”标记6、给硬盘中的每个扇区写入某一 ASCII码字符硬盘数据组织低级格式化 low level format低级格式化就如在一片空地上盖房子(一个个的扇区),为了管理这些房子,还要给它们编上号,记录它们的地址( C/H/S),盖好房子、编好号以后就能够对这些房子进行户口管理。经过低级格式化后,一块硬盘的 “房子 ”就建造好了,就可以居住(存放数据)。低级格式化的场合1、新购置硬盘或硬盘适配器,要低格后才能使用。
6、现在一般厂家已经代劳,所以一般不必用户自己低格硬盘。2、因长期使用出现坏扇区,致使在操作时常常收到 windows的文件损坏报告。3、合理地设置交叉因子,可改善硬盘的数据传输速率。用户要改变一硬盘的交叉因子也只能通过低格来完成。4、硬盘经常出现各种莫名其妙的问题时,可以考虑低级格式化。硬盘数据组织分区通常硬盘的容量都比较大,现在 PC上硬盘都在 80G甚至 100G以上。一块硬盘正如一个大柜子,要在这个柜子里存放各种文件,有很多种方法,一般都会把大柜子分成一个一个相对独立的 “隔间 ”或者 “抽屉 ”,绝不会就把大柜子当做一个大抽屉来使用的。硬盘的分区正如大柜子的使用,把整个硬盘的存放空间分成
7、一个一个的逻辑分区。分区的优点有:1、便于硬盘的规划、文件的管理。2、有利于病毒的防治和数据的安全。3、硬盘分区可有效地利用磁盘空间。4、提高系统的运行效率。5、便于为不同的用户分配不同的权限。6、方便用户整理磁盘。7、镜像磁盘分区时,也必须在不同的分区之间进行操作。8、安装多个操作系统时,可能需要使用不同类型的文件系统,这也只能在不同的分区上实现。9、逻辑盘比较小,文件性能好,查杀毒速度也快。硬盘数据组织分区软件 Fdisk在电脑启动时进入纯 DOS模式,然后键入 fdisk命令即可进入分区界面,系统会提示是否选择支持 FAT32格式的分区,选择 “Y”。如果有两块以上的硬盘,系统会提示用
8、“F5”键选择要分区的硬盘。不过, Fdisk不支持 NTFS等非 DOS分区的创建操作,且只能创建一个主分区。硬盘数据组织分区软件 Fdisk对于一块新硬盘或没有分区的硬盘(低格已经完成)来说,首要任务就是创建分区。当然,对于一个已经分过区且还有部分未分区空间的硬盘,同样可以进行分区。在 Fdisk的主界面的 “Enter choose”处输入选项 “1”,如果硬盘还有未分区空间,则进入创建分区界面。建立主分区 ( Create primary DOS Partition)为了便于操作系统的引导,一块硬盘至少要建立一个主分区,所以首先要建立这个主引导分区。选 “1”后,系统会询问是否使用最大
9、的可用空间作为主分区,直接回车即可按默认输入 “Y”,将整块硬盘分成一个主分区。如果输入“N”,系统会提示当前可用空间大小,只要在光标处输入需要的分区大小(MB)或百分比即可。完成后会显示分区情况,按 “ESC”键返回到创建分区界面。一般来说,用户要根据自己的要求划分硬盘空间。硬盘数据组织建立扩展分区( Create extended DOS Partition)如果不想在硬盘中分出其他的非 DOS分区,可以将剩余空间全部分成扩展分区,当然,也可以留出一部分空间供以后利用其它分区软件再行分区,因为Fdisk只能创建一个 DOS主分区。在 Fdisk的主界面中输入选项 “2”后,系统同样提示输入
10、扩展分区的大小,按系统提示或输入新值回车即可。扩展分区创建完成,系统会提示建立逻辑驱动器,可以直接回车把它建成一个逻辑磁盘,也可以根据用户自己的要求,按系统提示的可用逻辑磁盘的空间,输入下一个逻辑的大小或占扩展分区的百分比,直至完全分配完毕。删除分区 ( Delete Partition)利用 Fdisk删除 DOS分区的顺序,与建立分区的顺序相反,依次是: “逻辑驱动器 ”“扩展分区 ”主分区 ”。如果硬盘中含有非 DOS分区,在这里也会显示出来,可以任意删除。在删除主分区或逻辑分区时,系统会一直不断地“Warning”(警告),因为数据会全部丢失。在通过一系列的输入确认,如逻辑驱动器号、卷
11、标等信息后,按 “Y”键即可完成删除。硬盘数据组织设置活动分区 ( Set Active Partition)分区创建完成,如果有多个分区,必须指定一个用于引导系统的活动分区。通过 Fdisk主界面的 “Set active partition”即可完成。如果硬盘中只有一个主分区,系统会自动把它设置为活动分区。活动分区只能是主分区。显示分区信息 ( Display Partition Information)通过 Fdisk主界面中的选项 4,可以浏览当前硬盘的分区情况。包括逻辑驱动器的分配情况、空间使用情况以及分区格式等信息。一些需要注意的技巧1、已有分区的数据备份很重要,因为 Fdisk可使涉及的分区数据全部丢失。但未删除的分区上的数据,仍完整保留。2、必须在硬盘所有分区删除后,才能对硬盘重新完全分区。但可以对扩展分区中的部分逻辑磁盘进行合并或重新划分,这时只要删除这部分逻辑磁盘即可,不需要删除全部分区。3、 Fdisk只能分出一个 DOS主分区。建议除了这个分区外,再建立一个扩展分区,分配几个适当的逻辑磁盘,不要把整个硬盘建成一个分区,因为这样一方面不便于文件管理,另一方面也不安全。