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造成数据丢失的原因有很多，如存储介质损坏、人为误操作、病毒的破坏以及操作系统本身故障等。数据修复是指使用数据修复软件修复存储介质中丢失的数据的过程。在对数据进行修复之前，首先应该了解数据修复技术的相关知识，比如硬盘的数据结构、数据的存储原理、保护硬盘数据等。

修复硬盘

本文目录

一、硬盘的数据结构

1.引导扇区

2.操作系统引导扇区

3.文件分配表

4.目录区

5.数据区

二、数据的存储原理

三、保护硬盘数据

1.硬盘数据丢失的原因

2.防范硬盘数据丢失的措施

四、恢复数据的原则

一、硬盘的数据结构

刚出厂的硬盘是无法正常使用的，只有对它进行分区、格式化以及安装操作系统等操作后才能正常使用。对硬盘进行了这些操作后，硬盘会被分为主引导扇区、操作系统引导扇区、文件分配表、目录区以及数据区等5个部分。

1.引导扇区

主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区，包括硬盘的主引导记录（MBR，Main Boot Record）和分区表（DPT，Disk Partition Table）。

◆主引导记录

主引导记录位于主引导扇区的0至1BDH处，主要用于检查分区表的正确性以及确定引导分区，并在程序结束时将该分区的启动程序从操作系统引导扇区调入内存，然后加以执行。

◆分区表

硬盘的分区表位于主引导扇区的1BEH至IFDH处，以80H或00H为开始标志，以55AAH为结束标志，每个分区表占用16个字节，共有4个分区表，位于主引导扇区的最末端。

2.操作系统引导扇区

操作系统引导扇区（OBR，OS Boot Record）由高级格式化程序产生，通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区。对于以多重引导方式启动的系统则位于相应的主分区或扩展分区中的第一个扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区，其中包括一个引导程序和对应分区的参数记录表（BPB，BIOS Parameter Block）。

每个逻辑分区都有一个操作系统引导扇区，其参数根据分区的大小和操作系统的类型而有所区别。引导程序主要用于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，如果是，则将第一个文件读入内存，并把控制权交给该文件。参数记录表（BPB）记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘盘符、根目录大小、文件分配表（FAT）个数以及分配单元的大小等重要参数。

3.文件分配表

文件分配表（FAT，File Allocation Table）是文件寻址系统，文件分配表在操作系统引导扇区后面，其大小取决于本分区的大小和文件分配单元的大小。为了增强数据的安全性，文件分配表一般为两个，其中第二个文件分配表为第一个文件分配表的备份。

FAT包括FAT12、FAT16和FAT32三种文件格式，广泛地应用于各种操作系统。在FAT文件格式下文件占用磁盘空间的基本单位是簇，硬盘中每簇的扇区数与硬盘的总容量有关系。Windows 2000/XP/Server 2003/Vista/7等操作系统大都采用FAT32或NTFS两种文件格式。OS/2、UNIX、Linux和Novell等操作系统都有各自的文件管理方式。

4.目录区

目录区（DIR，Directory）用于存放文件位置的相关信息，如每个文件（目录）的起始单元、文件名、文件扩展名以及文件的属性等信息。目录区位于第二个文件分配表的后面。目录区与文件分配表配合使用，可以准确地定位文件在磁盘中的具体位置。

5.数据区

数据区（Data）位于目录区之后，占据了硬盘中绝大部分空间，其中保存了用户文件的所有数据。如果用户经常对磁盘分区进行碎片整理，数据区的数据就会连续存放，这样即使主引导扇区、文件分配表和目录区全部损坏了，也可以使用磁盘恢复软件将数据恢复。

数据修复

二、数据的存储原理

为了对存储介质（硬盘、光盘、U盘以及移动硬盘）中丢失的数据进行有效修复，用户应该对数据的存储原理有所了解。下面分别对数据文件的读取、存放以及删除原理进行介绍。

1.数据的概念

数据是一个广泛的概念，包括操作系统或电脑中存放的各种数据，如多媒体文件（图形、图像以及声音等）、安装的软件、文档资料以及数据库文档等。

2.文件的读取

系统在读取文件时，首先从目录区读取文件的相关信息，包括文件名、文件扩展名、文件大小、修改日期和文件在数据区保存的第一个簇的簇号。例如，文件在数据区保存的第一个簇号为0050，那么在读取该文件时，系统会从0050簇读取数据，然后再找到FAT（文件分配表）中的0050单元；如果其中存放的内容为文件结束标志，即FF，则表示文件结束，否则0050单元继续读取下一个簇的簇号。这样重复下去，直到读取到文件结束标志为止。

3.文件的写入

在保存文件时，系统首先在目录区中查找空扇区，找到后开始写入文件名、文件大小和创建时间等相关的信息，然后在数据区找到未使用的空间保存该文件，并将文件所在数据区的第一个簇号写入目录区，其余的动作与读取文件时的动作大致相同。

4.文件的删除

文件的删除比较简单，在删除文件时，系统只会将目录区中的该文件位置信息的第一个字符改成E5，以表示删除该文件。使用“fdisk”命令删除、重建分区和使用“format”命令格式化磁盘分区都没有将数据从数据区直接删除，“fdisk”只是改变了分区表，而“format”只是修改了FAT表。因此，被误分区和格式化磁盘分区中的数据完全有可能恢复。

三、保护硬盘数据

由于用户的重要资料和软件都存放在硬盘中，如果因硬盘保护不当而造成数据丢失，将会给用户带来巨大的损失，因此加强硬盘的防护，保护硬盘数据就显得尤为重要。

1.硬盘数据丢失的原因

硬盘数据丢失的原因主要包括硬件和软件两个方面，下面分别进行介绍。

（1）硬件原因

硬盘物理上的损伤是导致数据丢失的硬件原因。主要表现在磁道损伤、电路故障、机械故障以及子系统故障等。

◆硬盘磁道损伤可分为零磁道损坏和其他磁道损坏两种情况。当系统出现“Track 0 Bad”或“Disk Boot Failue”提示信息，并且不能引导进入系统时，说明零磁道损坏。其他磁道损坏一般不会影响系统的正常启动，只是会破坏磁道上的硬盘数据。

◆电路故障主要是指硬盘控制芯片和控制电路故障。出现此类故障后，在自检过程中会出现“Hard disk drive failure”的提示信息，出现此类故障有时可以检测到系统参数，有时则不能。

◆机械故障一般表现在硬盘转动时出现异常响声或磁头变形导致无法定位，出现写错误等现象。

◆子系统故障主要是指硬盘控制器、主板或供电系统等出现故障。在BIOS自检过程中无法显示硬盘参数，并会出现“Hard drive controller failuer”的错误提示说明。

（2）软件原因

软件方面的原因是指系统文件、应用程序文件以及用户的数据文件被删除、修改或丢失，在电脑的使用过程中此类情况比较容易出现。一般情况下，受病毒感染、错误的磁盘分区操作和格式化分区、错误删除或覆盖以及Ghost误还原等都容易造成硬盘数据的丢失。

软件故障一般表现为无法正常启动系统、磁盘读写错误、找不到所需的文件、文件无法打开或者打开后显示乱码以及硬盘分区丢失或提示某个分区没有格式化等。

检测硬盘

2.防范硬盘数据丢失的措施

正确地操作计算机可以有效地防范硬盘数据的丢失，下面介绍几种防范硬盘数据丢失的措施。

◆定期对系统和重要的数据进行备份，并且确认备份数据的完整性。

◆不要随便使用FDISK、PartitonMagic以及Diskgen等磁盘操作软件。

◆使用Ghost软件还原系统时，需要确认源盘与目标盘是否对应。

◆对电脑进行正常关机，不要在硬盘读写时强制关机或拔掉电源，建议使用UPS等确保供电的设备，以防止突然断电对电脑硬盘造成损伤。

◆定期使用杀毒软件杀毒，并且时常升级病毒库。

◆在开机状态下，不要随意搬动机箱，以免损坏硬盘。

◆将计算机放置在温度和湿度合适的工作环境下，并且要注意通风，避免硬盘在高温下工作。

◆如果发现硬盘的读写明显变慢，应该使用磁盘碎片整理程序对硬盘进行扫描和整理。

◆不要随便使用Windows系统中自带的NTFS文件格式的加密功能。因为一旦加密，在重装系统后如果没有备份密钥和证书，被加密的文件将无法打开。

◆当硬盘出现异常响声时，尽量不要开机，最好请专业人士维修。

小提示：

在电脑的配置上，如果内存容量较小，那硬盘读盘的次数就会显著增加，这对硬盘的寿命是没有保障的。在装硬盘时，需要对硬盘进行加固。强烈的震动会使硬盘发出让人难以忍受的噪音，而且它还是出现物理坏道的罪魁祸首。

四、恢复数据的原则

当硬盘中的数据丢失时，应遵循一定的数据恢复原则对数据进行恢复，以尽可能地将损失降到最低。

对数据进行恢复时，首先需要回忆之前可能导致数据丢失的操作，并根据错误提示信息分析丢失数据的原因，然后再有针对性地制定恢复方案。只要条件允许，就一定要在操作之前做好备份工作。用户对数据进行恢复之前，应该对计算机进行如下操作。

1.如果丢失的数据在非系统盘中，则不需要关闭电源，此时使用数据恢复软件恢复丢失的数据即可。

2.如果系统盘中的文件丢失了，应该立即关闭电源，以防止新操作生成的文件覆盖原来文件所在的物理空间。因为在正常关机操作时，Windows操作系统会进行备份注册表等写盘操作。

3.备份当前可识别的磁盘分区中的所有数据。如果系统盘损坏，在恢复数据之前就需要将该硬盘挂接到正常工作的计算机中，备份非系统分区中的所有数据。

4.在对数据进行恢复之前，不要向待恢复数据所在的分区写入任何数据，否则将会覆盖丢失的数据，从而导致数据无法恢复。

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