淺析計算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)

郝雪飛　周山

摘要：計算機(jī)硬盤作為PC主要的存儲裝置，其存儲數(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。文章從計算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)存儲、讀取及恢復(fù)的原理著手，闡述了計算機(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：計算機(jī)硬盤；數(shù)據(jù)存儲；數(shù)據(jù)讀??；數(shù)據(jù)恢復(fù)；存儲裝置 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

計算機(jī)硬盤作為PC主要的存儲裝置，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)的時代，數(shù)據(jù)存儲技術(shù)十分關(guān)鍵，計算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)的損失或丟失造成的影響可能無可估量。而本文將論述的計算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)是一種實現(xiàn)硬盤故障數(shù)據(jù)有效恢復(fù)的過程。一般來說，計算機(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)只能依仗計算機(jī)硬件維修，本文將就邏輯恢復(fù)技術(shù)作論述。

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

計算機(jī)硬盤內(nèi)存在一種校驗公式，主要用作存儲數(shù)據(jù)完整性的校驗與分析。它分析每個硬盤存儲扇區(qū)的內(nèi)容及伺服信息并利用校驗公式進(jìn)行相應(yīng)計算，由此得出的唯一計算值叫做校驗和，也就是說每個硬盤存儲扇區(qū)的校驗和是唯一的，而存儲內(nèi)容或存儲位置發(fā)生變化其校驗和必然改變。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算尋找剩下的原始信息來有效恢復(fù)數(shù)據(jù)。操作計算機(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，但不會徹底清除。計算機(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)，因為我們利用硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件其實是從存儲扇區(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)流行的計算機(jī)病毒，計算機(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掠嬎銠C(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嬎銠C(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，突然斷電引起計算機(jī)非正常關(guān)機(jī)有時候也會導(dǎo)致計算機(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 計算機(jī)硬盤的分區(qū)表破壞

計算機(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現(xiàn)。但是，實際操作過程中，因Disk Man是利用相對固定的算法進(jìn)行運(yùn)行的，而每個硬盤的分區(qū)情況不盡相同，這就說明計算機(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。計算機(jī)硬盤重新分區(qū)，利用光盤啟動計算機(jī)系統(tǒng)并啟動NDD應(yīng)用軟件，點擊Diagnose診斷按鈕。此時，Partition Magic軟件立即開始對硬盤的掃描過程，人如發(fā)現(xiàn)問題軟件會給予相應(yīng)的信息提示，按照提示選項修復(fù)即可，待完成全部修復(fù)過程，重啟系統(tǒng)，計算機(jī)硬盤的每個分區(qū)及存儲數(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，主要有兩項操作：（1）目錄表DIR中誤刪文件相應(yīng)目錄登記項的首字節(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于硬盤存儲扇區(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，我們在操作計算機(jī)系統(tǒng)時，應(yīng)該做到及時備份硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)和重要文件的工作，同時分階段備份計算機(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)計算機(jī)硬盤故障數(shù)據(jù)，但這樣的做法并不是時時有效的，及時備份數(shù)據(jù)才是免受損失的正確做法。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳連鎖，劉保利.微機(jī)組裝與維護(hù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[2] 張樹.硬盤故障處理與數(shù)據(jù)維護(hù)[M].北京：電子科技出版社，2012.

[3] 史濟(jì)民.微機(jī)硬件基礎(chǔ)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

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：計算機(jī)應(yīng)用、數(shù)字媒體。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）endprint