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(2.2) 《数据恢复技术(第2版)》学习笔记 (2.2)  

2010-12-13 21:55:09|  分类: 读书笔记 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本笔记目录

《数据恢复技术(第2版)》学习笔记 1
硬盘内部结构2009.11.16 2
一、 SATA接口的硬盘 2
二、 温盘 2
三、 硬盘盘体的完整结构表 2
四、 磁盘盘面区域的划分 2
硬盘逻辑结构2009.11.16 3
一、 盘片(Disk) 3
二、 磁道(Track) 3
三、 柱面(Cylinder) 3
四、 扇区(Sector) 3
五、 容量(Capacity) 4
六、 数制与码制(Number Systems and Code System) 4
硬盘数据结构组织2009.11.17 5
一、 低级格式化(Low Level Format): 5
二、 分区(Subarea): 5
三、 线性地址扇区 7
四、 硬盘的高级格式化 8
五、 硬盘数据存储区域 9
Windows 95 / 98 / Me 文件系统20091123 20
Windows NT/2000/XP/2003文件系统20091125 26
一、 NTFS文件系统结构分析 26
二、 动态磁盘 36
附录1 名词 40
附录2 操作系统类型标示值表 41
附录3 使用Winhex完成硬盘分区的分区表查找 42
附录4 使用Winhex完成查找文件位置20091123 44
K: 45
L: 49
将原来的LNEW FOLDER文件夹下的LFILE2.TXT文件的大小由4KB(只在磁盘中占1~2个簇大小)扩大到15KB(在磁盘中占用4个簇大小),再来查找LFILE2.TXT文件 55


硬盘数据结构组织2009.11.17

一、 低级格式化(Low Level Format):

a) 主要完成的功能:

i. 测试硬盘介质

ii. 为硬盘划分磁道

iii. 为硬盘的每个磁道按指定的交叉因子间隔安排扇区

iv. 将扇区ID放置到每个磁道上完成对扇区的设置

v. 对磁盘表面进行测试,对已损坏的磁道和扇区做“坏”标记

vi. 给硬盘中的每个扇区写入某一ASCII码字符

b) 划分扇区的过程与划分磁道的过程是统一的。

c) 可以考虑低级格式化的情况:

i. 新购置硬盘或硬盘适配器:对硬盘进行低级格式化后,可使硬盘和硬盘适配器相互良好匹配。

ii. 因长期使用出现坏扇区时:这是由于扇区ID(或者说扇区的三维物理地址)丢失而引起,低级格式化是为己用户刷新磁盘扇区ID的唯一办法。

iii. 改变硬盘的交叉因子,以改善硬盘的数据传输速率。

iv. 在硬盘经常出现各种各样的莫名其妙的问题时。

d) 方法:CMOS中完成、专业的磁盘工具软件、在Debug中编写短小精悍的程序。

二、 分区(Subarea:

a) 分区的优点:

i. 便于硬盘的规划、文件的管理。

ii. 有利于病毒的防治和数据的安全。

iii. 硬盘分区可有效地利用磁盘空间。

iv. 提高系统运行效率。

v. 便于为不同的用户分配不同的权限。

vi. 整理硬盘时,更能体会到分区的好处。

vii. 镜像磁盘分区时,也必须在不同的分区之间进行操作。

viii. 安装多个操作系统时,可能需要使用不通用类型的文件系统,这也只能在不同的分区上实现。

ix. 逻辑盘比较小,文件性能好,就是查杀毒速度也快得多。

b) 分区的作用:

c) 含义:将硬盘划分为一个个的逻辑区域。每一个分区都有一个确定的起、止位置,在起止位置之间的那些连续的扇区都归该分区所有。不同的分区的起止位置互补交错。

d) 硬盘主引导记录(Master Boot RecorderMSR)或主引导扇区:建立在0柱面、0磁头、1扇区的硬盘分区表用来保存分区命令(如Fdisk)完成时写本扇区上的信息。

i. 作用:完成系统主板BIOS向操作系统交接的重要入口。

e) 硬盘分区

i. 簇的大小:硬盘上簇的大小与分区的大小有关。一个簇往往包含24816个或更多的扇区。

1. 簇越小越节约磁盘空间。

2. 簇越大越利于提高硬盘文件存取的效率。

ii. 对于小硬盘,在设置起逻辑容量大小时从两方面考虑:

1. 如果要经常安装大型软件、大型数据文件。可考虑磁盘容量大小可以大一些。簇容量大,可提高数据的存取速度和效率。

2. 如果是经常用于存放大量的小文件。则可以考虑将硬盘分区和逻辑容量设置得小些,以节省磁盘存储空间。

f) 硬盘分区软件

i. Fdisk

1. Fdisk的使用:在纯DOS模式下键入命令“fdisk”(有多个硬盘时用F5选择硬盘)。

2. Fdisk的特点:不支持NTFS等非DOS分区的创建操作,且只能创建一个主分区。

3. Fdisk的功能:

a) 创建分区(Create DOS Partition

i. 建立主分区(Create primary DOS Partition):选择Create DOS Partition

ii. 建立扩展分区(Create extended DOS Partition):

iii. 删除分区(Delete Partition)选择 Delete DOS Partition

iv. 设置活动分区(Set Active Partition)选择 Set Active Partition

v. 显示分区信息 (Display Partition Information):选择Display Partition Information

ii. Partition Magic(分区魔术师,简称PMPQ

1. Fdisk相比其8个特点:

a) 数据无损分区

b) 多主分区格式

c) 分区格式转换

d) 格式化分区

e) 分区隐藏

f) 分区簇调整

g) 多系统引导功能

h) 修改盘符功能

2. Partition Magic的功能:

a) 分区调整功能:

i. 调整某一分区容量(Resize Partitions

ii. 重新分配自由空间(Redistribute Free Space

iii. 合并分区(Merge Partitions):

1. 与合并的分区格式必须相同。

2. 合并后由于分区卷名变化,须用Partition Magic 自带的Drive Mapper 让系统自动搜索并修改有关信息,保证程序正常运行。

iv. 创建分区

1. 将未分配的磁盘空间分区(Create或者Create New Partition

2. 在已有分区的基础上创建分区(Create New Partition

v. 分区格式转换(Convert

1. Windows 2000/XPNTFS FAT转换时,PQ程序会自动判断要转为FAT16的分区是否大于2G,而决定能否转换,避免造成数据丢失。而在Windows 95/98PQ不会判断。

vi. 多系统的配置

1. 使用PM中的Boot Magic可以配置多系统引导菜单。通过“Set as Default”激活默认的操作系统引导分区。使用“Startup Delay”设置等待选择的时间。设置完成后会在引导分区中建立不可删除的BTMAGIC.PQ引导文件夹。可通过“Boot Magic Enable”取消Boot Magic多系统引导功能。

vii. 分区复制:用于备份分区。

viii. 注意:……

3. 硬盘厂商的专用工具

a) 特点:集低级格式化、分区、高级格式化于一身使用简单方便。

g) 分区粒度

i. 如:Fdisk分区的最小单位是柱面(Cylinder),它不会把一个柱面分配到两个不同的分区中。这就是Fdisk的分区粒度。

三、 线性地址扇区

i. LBALogic Block Address,扇区的逻辑块地址)

1. 原理:在LBA方式下,系统把所有的物理扇区都按照某种方式是或规则看作是一线性编号的扇区,即从0到某个最大值凡是排列,并连成一条线,把LBA作为一个整体来对待,而不再是具体的实际的C/H/S值。

2. LAB线性地址和C/H/S值的相互转换规则:

柱面(0柱)第一磁头(0面)第一扇区(1扇区)编为逻辑“0”扇区。

柱面(0柱)第一磁头(0面)第二扇区(2扇区)编为逻辑“1”扇区。

……

柱面(0柱)第一磁头(0面)第63扇区(62扇区)编为逻辑“62”扇面。

柱面(0柱)第二磁头(1面)第1扇区(64扇区)编为逻辑“63”扇面。

依次往下直到把素有的扇区都编上号。

a) C/H/SLBA

i. LBA=C-CS*PH*PS+(H-HS)&PS+(S-SS)

注释:C表示当前柱面号,H表示当前磁头号,S表示当前扇区号,S表示当前扇区号,CS表示起始柱面号,HS表示起始磁头号,SS表示起始扇区号,PS表示每磁道有多少个扇区,PH表示每柱面有多少个磁道。

b) LBAC/H/S

i. 相关运算:

1. DIV(整除运算):被除数除以除数所得商的整数部分。

2. MOD(取商的余数):5 MOD 2 = 1;33 MOD 5 = 3;

ii. 公式:

1. C=LBA DIV (PH*PS)+CS

2. H=(LBA DIV PS) MOD PH + HS

3. S=LBA MOD PS + SS

四、 硬盘的高级格式化

高级格式化一定是针对逻辑磁盘而言的,既不是针对物理磁盘,也不是针对某个目录。又由于文件系统和逻辑磁盘相对应,所以,也可以说高级格式化针对文件系统。

a) Format格式化硬盘分区

i. Format命令对象:各DOS逻辑盘的高级格式化

ii. 主要作用:

1. 从各个逻辑盘指定的柱面开始,对扇区进行逻辑编号(分区内的编号)。

2. 在基本分区上建立DOS引导记录(DBR),若,命令总带有参数“/S”则装入DOS的三个系统文件。

3. 在各个逻辑盘简历文件分配表(FAT)。

4. 建立根目录对应的文件目录表(FDT)及数据区。

iii. Format命令使用时的注意事项:

1. 对已被激活的基本DOS分区(一般为C盘),需用以下的命令格式化。

Format C:/s

使用该命令格式,可在高级格式化完成后装入DOS系统文件,使该逻辑盘成为引导盘。当然,也可在高级格式化完成后,用SYS命令传送系统文件,即用下面两条命令完成引导盘的格式化和系统文件传送任务。

Format C:

SYS C:

连续使用这两条命令的作用与Format C: /S命令功能等同。

2. 对其余逻辑盘则只需执行以下命令。

Format [d:]

其中,d为逻辑盘的盘符。

3. 对于使用中的磁盘,没有调整分区,还可以进行快速格式化,格式为:

Format C: /Q

如果使用参数“/U”,则是不提供“后悔药”的选项,即格式化时不备份相应的系统数据,不能使用UNFormat命令进行恢复。

4. Windows 2000 的完整的Format命令格式:

Format volume [/FS:file-system] [/V:label] [/Q] [/A:size] [/C] [/X]

Format volume [/V:label] [/Q] [/F:size]

Format volume [/V:label] [/Q] [/T:tracks /N:sectors]

Format volume [/V:label] [/Q] [/1] [/4]

Format volume [/Q] [/1] [/4] [/8]

键入Format /?命令即可调出Format的联机帮助文档。

b) 不同DOS版本中的Format对硬盘进行格式化时,其功能是有所区别的。一般来说,MS-DOS 5.0以上版本的Format命令仅创建DBRFAT和根目录——它并不触及MBR和用户数据区。

c) DOS下磁盘的性能远不及Windows下磁盘的性能。

d) 其他格式化硬盘分区的方法:

i. Windows 95/ 98/ Me的资源管理器 和 Windows NT/ 2000/ XP下的磁盘管理中,选取分区,右键,格式化。

ii. Partition Manager下格式化硬盘分区

iii. 各硬盘厂家专用工具格式化硬盘分区


(2.3) 《数据恢复技术(第2版)》学习笔记 (2.3)

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