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时间:2018-08-04
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1、实验38文件恢复练习一FAT32文件恢复实验原理 一.硬盘数据存储区域 FAT16和FAT32文件系统硬盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:MBR区、DBR区、FAT区、FDT区和DATA区。MBR由分区软件创建,DBR区、FAT区、FDT区和DATA区由高级格式化程序创建。文件系统写入数据时只是改写相应的FAT区、FDT区和DATA区。这5个区域共同作用才使整个硬盘的管理系统有条不紊。1.MBR区 MBR区,即主引导记录区,位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。在总共512字节的主引导扇区中,MBR的引导
2、程序占用其中的前446个字节,随后的64个字节为DPT(DiskPartitionTable,硬盘分区表),最后的两个字节“55AA”(偏移1FEH-偏移1FFH)是分区有效结束标志。由它们共同构成硬盘主引导记录,也称主引导区。有时硬盘主引导记录专指MBR的引导程序。2.DBR区 DBR(DOSBootRecord),操作系统引导记录区。通常位于硬盘0柱1面1扇区,是操作系统可以直接访问的第一个扇区。它包括一个引导程序和一个被称为BPB(BIOSParameterBlock)的本分区参数记录表。引导程序的主要任务是,当M
3、BR将系统控制权交给它时,判断本分区根目录前两个文件是不是操作系统的引导文件。以DOS为例,即是IO.SYS和MSDOS.SYS。Windows与DOS是一个家族,所以Windows也沿用这种管理方式,只是文件名不一样。如果确定存在,就把IO.SYS读入内存,并把控制权交给IO.SYS,BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小和FAT个数,分配单元的大小等重要参数。3.FAT区 在DBR之后就是FAT(FileAllocationTable,文件分配表)区。同一个文件的数据并
4、不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内,往往会分成若干段,像一条链子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。硬盘上的文件常常要进行创建、删除、增长和缩短等操作。这样的操作做得越多,盘上的文件就可能分的越零碎(每段至少是1簇),但是,由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息(即FAT),操作系统在读取文件时,总是能够准确地找到各段的位置并正确的读出。但是这种以簇为单位的存储法也是有其缺陷的,主要表现在对空间的利用上。每个文件的最后一簇都可能有未被完全利用的空间。一般来说,当文件个数比较多时,平均每个文件要浪费半个簇的空间。
5、 为实现文件的链式存储,硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用,还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号。对一个文件的最后一簇,则要指明本簇后无后继簇,这些都由FAT表来保存。表中有很多选项,每项记录一个簇的信息。由于FAT对于文件管理的重要性,所以,FAT有一个备份,位置在原FAT的后面再建一个同样的FAT,即FAT2。最初形成的FAT中,所有项都标明为“未占用”。如果磁盘有局部损坏,格式化程序会检测出损坏的簇,在相应的项中标为“坏簇”,以后存文件时就不会再使用这个簇。FAT的项数与硬盘上的总簇数相当,每
6、一项占用的字节数也与总簇数相适应,因为其中需要存放簇号。FAT的格式有多种,最为常见的是FAT16和FAT32。其中FAT16是指文件分配表使用两个字节即16位表示一个簇。由于16位分配表最多能管理65536个簇,而每个簇的存储空间最大只有32KB,所以,在使用FAT16管理硬盘时,每个分区的最大存储容量就只有65536×32KB=2048KB,即2GB。由于FAT16对硬盘分区的容量限制,所以当硬盘容量超过2GB之后,用户只能将硬盘划分成多个2GB的分区后才能正常使用。为此,微软公司从Windows95OSR2版本开始使用
7、FAT32标准,即使用32位表示一个簇的文件分配表来管理硬盘文件,这样系统就能为文件分配多达4294967296(即2的32次方)个簇,所以在簇同样为32KB时,每个分区容量最大可达128TB以上。此外,使用FAT32管理硬盘时,每个逻辑盘中的簇大小也比使用FAT16标准管理的同等容量的逻辑盘小很多。由于文件存储在硬盘上占用的磁盘空间以簇为最小单位,所以,某一个文件即使只有几十个字节也必须占用整个簇,因此,逻辑盘的簇单位容量越小越能合理利用存储空间,所以FAT32更适用于大容量硬盘。4.FDT区 FDT(FileDire
8、ctoryTable,文件目录表)是根目录区,紧接着FAT2(即备份的FAT表)之后,记录着根目录下每个文件或目录的起始单元,文件的属性等。定位文件位置,操作系统根据FDT中的起始单元,结合FAT表就可确定文件在硬盘中的具体位置和大小。5.DATA区 DATA(数据)区,是真正意义上的
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