造成數據丢失的原因有很多，如存儲介質損壞、人為誤操作、病毒的破壞以及操作系統本身故障等。數據修複是指使用數據修複軟件修複存儲介質中丢失的數據的過程。在對數據進行修複之前，首先應該了解數據修複技術的相關知識，比如硬盤的數據結構、數據的存儲原理、保護硬盤數據等。

修複硬盤

本文目錄

一、硬盤的數據結構

1.引導扇區

2.操作系統引導扇區

3.文件分配表

4.目錄區

5.數據區

二、數據的存儲原理

三、保護硬盤數據

1.硬盤數據丢失的原因

2.防範硬盤數據丢失的措施

四、恢複數據的原則

剛出廠的硬盤是無法正常使用的，隻有對它進行分區、格式化以及安裝操作系統等操作後才能正常使用。對硬盤進行了這些操作後，硬盤會被分為主引導扇區、操作系統引導扇區、文件分配表、目錄區以及數據區等5個部分。

1.引導扇區

主引導扇區位于整個硬盤的0磁道0柱面1扇區，包括硬盤的主引導記錄（MBR，Main Boot Record）和分區表（DPT，Disk Partition Table）。

◆主引導記錄

主引導記錄位于主引導扇區的0至1BDH處，主要用于檢查分區表的正确性以及确定引導分區，并在程序結束時将該分區的啟動程序從操作系統引導扇區調入内存，然後加以執行。

◆分區表

硬盤的分區表位于主引導扇區的1BEH至IFDH處，以80H或00H為開始标志，以55AAH為結束标志，每個分區表占用16個字節，共有4個分區表，位于主引導扇區的最末端。

2.操作系統引導扇區

操作系統引導扇區（OBR，OS Boot Record）由高級格式化程序産生，通常位于硬盤的0磁道1柱面1扇區。對于以多重引導方式啟動的系統則位于相應的主分區或擴展分區中的第一個扇區，是操作系統可以直接訪問的第一個扇區，其中包括一個引導程序和對應分區的參數記錄表（BPB，BIOS Parameter Block）。

每個邏輯分區都有一個操作系統引導扇區，其參數根據分區的大小和操作系統的類型而有所區别。引導程序主要用于判斷本分區根目錄前兩個文件是否為操作系統的引導文件，如果是，則将第一個文件讀入内存，并把控制權交給該文件。參數記錄表（BPB）記錄着本分區的起始扇區、結束扇區、文件存儲格式、硬盤盤符、根目錄大小、文件分配表（FAT）個數以及分配單元的大小等重要參數。

3.文件分配表

文件分配表（FAT，File Allocation Table）是文件尋址系統，文件分配表在操作系統引導扇區後面，其大小取決于本分區的大小和文件分配單元的大小。為了增強數據的安全性，文件分配表一般為兩個，其中第二個文件分配表為第一個文件分配表的備份。

FAT包括FAT12、FAT16和FAT32三種文件格式，廣泛地應用于各種操作系統。在FAT文件格式下文件占用磁盤空間的基本單位是簇，硬盤中每簇的扇區數與硬盤的總容量有關系。Windows 2000/XP/Server 2003/Vista/7等操作系統大都采用FAT32或NTFS兩種文件格式。OS/2、UNIX、Linux和Novell等操作系統都有各自的文件管理方式。

4.目錄區

目錄區（DIR，Directory）用于存放文件位置的相關信息，如每個文件（目錄）的起始單元、文件名、文件擴展名以及文件的屬性等信息。目錄區位于第二個文件分配表的後面。目錄區與文件分配表配合使用，可以準确地定位文件在磁盤中的具體位置。

5.數據區

數據區（Data）位于目錄區之後，占據了硬盤中絕大部分空間，其中保存了用戶文件的所有數據。如果用戶經常對磁盤分區進行碎片整理，數據區的數據就會連續存放，這樣即使主引導扇區、文件分配表和目錄區全部損壞了，也可以使用磁盤恢複軟件将數據恢複。

數據修複

為了對存儲介質（硬盤、光盤、U盤以及移動硬盤）中丢失的數據進行有效修複，用戶應該對數據的存儲原理有所了解。下面分别對數據文件的讀取、存放以及删除原理進行介紹。

1.數據的概念

數據是一個廣泛的概念，包括操作系統或電腦中存放的各種數據，如多媒體文件（圖形、圖像以及聲音等）、安裝的軟件、文檔資料以及數據庫文檔等。

2.文件的讀取

系統在讀取文件時，首先從目錄區讀取文件的相關信息，包括文件名、文件擴展名、文件大小、修改日期和文件在數據區保存的第一個簇的簇号。例如，文件在數據區保存的第一個簇号為0050，那麼在讀取該文件時，系統會從0050簇讀取數據，然後再找到FAT（文件分配表）中的0050單元；如果其中存放的内容為文件結束标志，即FF，則表示文件結束，否則0050單元繼續讀取下一個簇的簇号。這樣重複下去，直到讀取到文件結束标志為止。

3.文件的寫入

在保存文件時，系統首先在目錄區中查找空扇區，找到後開始寫入文件名、文件大小和創建時間等相關的信息，然後在數據區找到未使用的空間保存該文件，并将文件所在數據區的第一個簇号寫入目錄區，其餘的動作與讀取文件時的動作大緻相同。

4.文件的删除

文件的删除比較簡單，在删除文件時，系統隻會将目錄區中的該文件位置信息的第一個字符改成E5，以表示删除該文件。使用“fdisk”命令删除、重建分區和使用“format”命令格式化磁盤分區都沒有将數據從數據區直接删除，“fdisk”隻是改變了分區表，而“format”隻是修改了FAT表。因此，被誤分區和格式化磁盤分區中的數據完全有可能恢複。

由于用戶的重要資料和軟件都存放在硬盤中，如果因硬盤保護不當而造成數據丢失，将會給用戶帶來巨大的損失，因此加強硬盤的防護，保護硬盤數據就顯得尤為重要。

1.硬盤數據丢失的原因

硬盤數據丢失的原因主要包括硬件和軟件兩個方面，下面分别進行介紹。

（1）硬件原因

硬盤物理上的損傷是導緻數據丢失的硬件原因。主要表現在磁道損傷、電路故障、機械故障以及子系統故障等。

◆硬盤磁道損傷可分為零磁道損壞和其他磁道損壞兩種情況。當系統出現“Track 0 Bad”或“Disk Boot Failue”提示信息，并且不能引導進入系統時，說明零磁道損壞。其他磁道損壞一般不會影響系統的正常啟動，隻是會破壞磁道上的硬盤數據。

◆電路故障主要是指硬盤控制芯片和控制電路故障。出現此類故障後，在自檢過程中會出現“Hard disk drive failure”的提示信息，出現此類故障有時可以檢測到系統參數，有時則不能。

◆機械故障一般表現在硬盤轉動時出現異常響聲或磁頭變形導緻無法定位，出現寫錯誤等現象。

◆子系統故障主要是指硬盤控制器、主闆或供電系統等出現故障。在BIOS自檢過程中無法顯示硬盤參數，并會出現“Hard drive controller failuer”的錯誤提示說明。

（2）軟件原因

軟件方面的原因是指系統文件、應用程序文件以及用戶的數據文件被删除、修改或丢失，在電腦的使用過程中此類情況比較容易出現。一般情況下，受病毒感染、錯誤的磁盤分區操作和格式化分區、錯誤删除或覆蓋以及Ghost誤還原等都容易造成硬盤數據的丢失。

軟件故障一般表現為無法正常啟動系統、磁盤讀寫錯誤、找不到所需的文件、文件無法打開或者打開後顯示亂碼以及硬盤分區丢失或提示某個分區沒有格式化等。

檢測硬盤

2.防範硬盤數據丢失的措施

正确地操作計算機可以有效地防範硬盤數據的丢失，下面介紹幾種防範硬盤數據丢失的措施。

◆定期對系統和重要的數據進行備份，并且确認備份數據的完整性。

◆不要随便使用FDISK、PartitonMagic以及Diskgen等磁盤操作軟件。

◆使用Ghost軟件還原系統時，需要确認源盤與目标盤是否對應。

◆對電腦進行正常關機，不要在硬盤讀寫時強制關機或拔掉電源，建議使用UPS等确保供電的設備，以防止突然斷電對電腦硬盤造成損傷。

◆定期使用殺毒軟件殺毒，并且時常升級病毒庫。

◆在開機狀态下，不要随意搬動機箱，以免損壞硬盤。

◆将計算機放置在溫度和濕度合适的工作環境下，并且要注意通風，避免硬盤在高溫下工作。

◆如果發現硬盤的讀寫速度明顯變慢，應該使用磁盤碎片整理程序對硬盤進行掃描和整理。

◆不要随便使用Windows系統中自帶的NTFS文件格式的加密功能。因為一旦加密，在重裝系統後如果沒有備份密鑰和證書，被加密的文件将無法打開。

◆當硬盤出現異常響聲時，盡量不要開機，最好請專業人士維修。

小提示：

在電腦的配置上，如果内存容量較小，那硬盤讀盤的次數就會顯著增加，這對硬盤的壽命是沒有保障的。在裝硬盤時，需要對硬盤進行加固。強烈的震動會使硬盤發出讓人難以忍受的噪音，而且它還是出現物理壞道的罪魁禍首。

當硬盤中的數據丢失時，應遵循一定的數據恢複原則對數據進行恢複，以盡可能地将損失降到最低。

對數據進行恢複時，首先需要回憶之前可能導緻數據丢失的操作，并根據錯誤提示信息分析丢失數據的原因，然後再有針對性地制定恢複方案。隻要條件允許，就一定要在操作之前做好備份工作。用戶對數據進行恢複之前，應該對計算機進行如下操作。

1.如果丢失的數據在非系統盤中，則不需要關閉電源，此時使用數據恢複軟件恢複丢失的數據即可。

2.如果系統盤中的文件丢失了，應該立即關閉電源，以防止新操作生成的文件覆蓋原來文件所在的物理空間。因為在正常關機操作時，Windows操作系統會進行備份注冊表等寫盤操作。

3.備份當前可識别的磁盤分區中的所有數據。如果系統盤損壞，在恢複數據之前就需要将該硬盤挂接到正常工作的計算機中，備份非系統分區中的所有數據。

4.在對數據進行恢複之前，不要向待恢複數據所在的分區寫入任何數據，否則将會覆蓋丢失的數據，從而導緻數據無法恢複。

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