常见硬盘数据丢失的分析与恢复

韩高锋　丁权永　陈俊以　金余棋

【摘 要】计算机是人们日常工作中必不可少的工具，其中存储的数据一旦丢失将非常麻烦。文章分析了硬盘数据丢失的原因，阐述了硬盘数据恢复的原理，并结合实际案例介绍了常见硬盘数据丢失的恢复方法。

【关键词】硬盘；数据恢复；DBR；MBR；格式化

0 引言

随着计算机的普及，它为人们的工作和生活都带来了极大的方便，人们的很多工作都是通过计算机来完成，有很多信息会以数据文件的形式保存在计算机中，因而人们时常会面临重要数据丢失的风险。无论是专业的计算机技术人员还是一般的普通用户，都可能遇到存储数据丢失的情况，带来各种麻烦甚至造成巨大损失。了解数据丢失的原因并且掌握一些常用的数据恢复方法，不仅会给使用计算机的用户带来很大的方便，更会对数据丢失做出及时的处理，减少或弥补损失。

1 硬盘数据丢失的原因

计算机硬盘出现数据丢失主要是因为硬盘发生故障造成的。硬盘发生故障的原因包括硬故障、软故障等几个方面。

1.1 硬盘硬故障

硬盘的硬故障就是硬盘硬件本身出现了问题。作为整个计算机存储系统的核心，由于使用不当或者产品质量不佳等原因，计算机的硬盘可能会被损坏。例如：硬盘供电不稳定、硬盘磁头损坏、硬盘的磁道损坏、硬盘电路板故障等。

1.2 硬盘软故障

硬盘软故障是指排除硬件原因以外的故障。由于用户的使用不当，或者系统本身存在缺陷、可靠性不稳定等原因，硬盘的文件系统有可能瘫痪以致无法使用。或者使用者缺乏经验，造成误操作和误删除。这些人为事故，无法完全避免。

硬盘软故障通常是逻辑错误，即逻辑上的损坏。常见逻辑错误有：病毒感染、误删除、误格式化、误克隆、误分区、MBR损坏、主引导程序损坏等。上述情况都将导致硬盘数据丢失，出现磁盘读写错误、操作系统无法正常启动、找不到文件或找到的文件乱码、分区未格式化等现象。

2 硬盘数据恢复原理

计算机对硬盘数据存储的管理是通过文件系统来实现的。在目前占主流地位的WINDOWS操作系统中，主要有FAT32和NTFS两种文件系统。以FAT32为例，硬盘可以分为MBR、DBR、FAT、DIR、DATA区几个部分。

MBR（Main Boot Record，主引导区）位于整个硬盘的0 磁道0 柱面1 扇区中。在总共512 字节的主引导扇区中，引导程序占了其中的442字节，WINDOWS磁盘标签占用引导程序后的4字节，接下来的64 字节是DPT（Disk Partition Table，硬盘分区表），用来记录硬盘的分区信息，最后的2个字节“55AA”是分区的结束标志。

DBR（Dos Boot Record，操作系统引导区）是由高级格式化程序（如Format.com 等程序）所产生，位于硬盘的0 磁道1 柱面1 扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区，它由一段引导程序和BPB（Bios Parameter Block）分区参数记录表构成，最后也是结束标志“55AA”。当MBR 将系统控制权交给引导程序时，它首先判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件。如果是，就将其读入内存，并移交控制权。BPB记录着分区的起始扇区、结束扇区、硬盘介质描述符、文件存储格式、FAT 个数、根目录大小等信息，以及分配单元大小等重要参数。

FAT（File Allocation Table，文件分配表），是操作系统的文件寻址系统。FAT 一般做两个，第二个FAT 为第一个FAT 的备份，以防止意外损坏。同一文件的数据并不一定完整地存放在硬盘的连续的区域内，往往会分成若干段。硬盘通过FAT记录段与段之间的连接信息。

FAT 区之后是DIR 目录区和DATA 数据区。DIR区起到定位作用，根据这些目录就能找到相应的数据。DATA区是数据真正存储的地方。

任何一个区出现问题都会导致数据丢失。但只要是DATA区的数据正常，就有恢复的可能。

3 常见硬盘数据丢失的恢复

3.1 使用WINHEX 恢复硬盘分区的丢失

故障现象：计算机硬盘原有3个磁盘分区C盘、D盘、和E盘。由于觉得C盘小，将D盘部分区域划分给C盘，重启系统后，原C、 D、 E三个分区只剩下了C盘，D盘和E盘却看不到了。

Step1：将客户硬盘接入维修平台，在“我的电脑|管理|磁盘管理”窗口下看到磁盘1有32.36GB的磁盘空间未指派，初步确定为磁盘分区表损坏。如图1。

Step2：在WINHEX窗口“访问”菜单中可以看到，分区2、分区3的分区表项丢失。

Step3：分别打开分区2、分区3的“启动扇区（模板）”，记下DPT中的数据。

Step4：打开磁盘1的“主引导记录模板”，可以看到分区表项#2 、分区表项#3中全部为零。

Step5：将步骤3中记录的分区2、分区3相应数据，填写到主引导记录模板相应位置，分区类型指示项中填入“0B”。

Step6：保存对硬盘数据的修改，重启维修平台。在“我的电脑”项可以找回修复的磁盘分区，分区数据也得以恢复。

3.2 使用R-Studio恢复格式化的分区文件

故障现象：一块40G硬盘，重新分区格式化安装，一周后，发现一些需要的数据丢失。利用R-Studio恢复格式化的分区文件。

Step1：将电脑硬盘接入数据恢复平台，开机进入“我的电脑|管理|磁盘管理”，可以看到图2待修磁盘信息。盘1为客户盘，40GB 容量，三个NTFS分区。

Step2：分别选择硬盘1的三个分区，查看其属性信息，对数据恢复的成效进行初步的评价。

Step3：关闭磁盘管理，打开R-Studio软件。

Step4：激活工具栏，选中硬盘1，R-Studio工具栏即可被激活。

Step5：单击工具栏中的Scan按钮，按需填写方框中的参数，这里选择默认值为整个硬盘1。

Step6：点击对话框中的Scan，开始扫描硬盘分区。

Step7：保存扫描结果，扫描结束后，点击菜单栏中的“Drive”按钮，选择“保存扫描信息”选项，将扫描结果保存在非恢复盘上。

Step8：保存完成后，选择一个扫描出的分区，“鼠标右键|打开”即可看到分区中的图文件信息。

Step9：在分区中找出要恢复的文件名称并选中单击“鼠标右键|恢复数据”，并将恢复结果保存在非故障硬盘即可。

4 结束语

计算机硬盘是目前存储信息的主要载体，很多信息被存储在计算机硬盘中，因此，必须注重对硬盘的保护。同时也要学会一些简单的数据恢复，当硬盘发生故障时，采取相应的方法对数据进行恢复，这样可以保证重要的数据不会因为硬盘的故障而丢失。

【参考文献】

[1]黄国盛.Windows环境中分区表结构剖析与安全修复[J].吉首大学报，2013.

[2]陈亮.计算机硬盘故障数据恢复技术[J].信息与电脑，2014.

[3]张秀珍.计算机硬盘故障数据恢复技术研究探讨[J].软件开发，2012.

[4]梁宇恩，沈建刚.计算机数据恢复技术[M].西安：西安电子科技大学出版社.2009.

[责任编辑：田吉捷]