浅析硬盘数据存储与硬盘数据恢复原理

对计算机用户来说，硬盘故障简直就是一场灾难。很多时候硬盘里的数据比硬盘本身甚至整台电脑更值钱。如果你没有按我上期“备份数据、有备无患”一文中所讲经常备份你宝贵的数据，一旦遇到数据丢失的灾难，要恢复起来就很难了。但通过一些软件和方法，你还是有可能恢复一些重要数据的。数据丢失后，你首先应该“保护好灾难现场”：即在确定恢复计划前，不要再对硬盘进行任何写操作。在介绍一些数据恢复的软件及方法前，我们有必要先来了解一下硬盘数据存储原理与硬盘数据恢复。

硬盘数据存储原理

硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。这些盘片一般是在以铝为主要成分的片基表面涂上磁性介质所形成，在磁盘片的每一面上，以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道(track)，每个磁道又被划分为若干个扇区(sector)，数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读写磁头(head)，所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面(cylinder)。传统的硬盘读写都是以柱面、磁头、扇区为寻址方式的(CHS寻址)。硬盘在上电后保持高速旋转(5400转/min以上)，位于磁头臂上的磁头悬浮在磁盘表面，可以通过步进电机在不同柱面之间移动，对不同的柱面进行读写。所以在上电期间如果硬盘受到剧烈振荡，磁盘表面就容易被划伤，磁头也容易损坏，这都将给盘上存储的数据带来灾难性的后果。

硬盘的第一个扇区(0道0头1扇区)被保留为主引导扇区。在主引导区内主要有两项内容：主引导记录和硬盘分区表。主引导记录是一段程序代码，其作用主要是对硬盘上安装的操作系统进行引导；硬盘分区表则存储了硬盘的分区信息。计算机启动时将读取该扇区的数据，并对其合法性进行判断(扇区最后两个字节是否为_0x55AA或_0xAA55 )，如合法则跳转执行该扇区的第一条指令。所以硬盘的主引导区常常成为病毒攻击的对象，从而被篡改甚至被破坏。可引导标志：_0x80为可引导分区类型标志；0表示未知；1为FAT12；4为FAT16；5为扩展分区等等。

硬盘信息与硬盘数据恢复

在计算机的CMOS中也存储了硬盘的信息，主要有硬盘类型、容量、柱面数、磁头数、每道扇区数、寻址方式等内容，对硬盘参数加以说明，以便计算机正确访问硬盘。当CMOS因故掉电或发生错误时，硬盘设置可能会丢失或错误，硬盘访问也就无法正确进行。这种情况我们就必须重新设置硬盘参数，如果事先已记下硬盘参数或者有某些防病毒软件事先备份的CMOS信息，只需手工恢复即可；否则也可使用BIOS设置(setup)中的“自动检测硬盘类型”(HD type auto detection)的功能，一般也能得到正确的结果。

硬盘故障大体上可以分为软故障和硬故障两大类，具体有硬盘操作系统被损坏、硬盘主引导区被破坏、 FAT表表被破坏、CMOS硬盘参数不正确、硬盘控制器与硬盘驱动器未能正常连接、硬盘驱动器或硬盘控制器硬件故障、主板故障等情况。比如：

开机自检过程中，屏幕提示“Hard disk drive failure”或类似信息，则可以判断为硬盘驱动器或硬盘控制器(提示“Hard drive controller failure”)硬件故障。

开机自检过程中，屏幕提示“Hard disk not present”或类似信息，则可能是CMOS硬盘参数设置错误或硬盘控制器与硬盘驱动器连接不正确。

开机自检过程中，屏幕提示“Missing operating system”、“Non OS” 、“Non system disk or disk error，replace disk and press a key to reboot”等类似信息，则可能是硬盘主引导区分区表被破坏、操作系统未正确安装或者CMOS硬盘参数设置错误等。

开机用软盘启动后无法进入C盘，可能是分区表被破坏，硬盘数据恢复是可以的。

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