《数据恢复讲》PPT课件.ppt
数据恢复,文件系统,主要内容,一：文件系统总论二：FAT文件系统概述三：FAT文件系统整体布局四：FAT32的结构分析五:文件的建立与删除,文件系统总论,文件系统是为了长久地存储和访问数据，为用户提供的一种基于文件和目录存储机制。简单的说是对数据进行存储与管理的一种方式。在使用硬盘存储数据前，要进行分区，然后一个分区或磁盘能作为文件系统使用前，需要初始化（即格式化），并将记录数据结构写到磁盘上。这个过程就叫建立文件系统。文件系统种类繁多，每种文件系统都有自己特定的结构和管理数据的方式，例如DOS文件系统，FAT、NTFS文件系统，linux文件系统，SWAP 文件系统等等。但是这些文件系统都有一些共同的特点。1.数据单元：写入或读取数据时，每次操作的数据量。（簇或块）。2.坏数据单元 3.逻辑文件系统地址：文件系统存储数据时会以数据单元作为存储单位，每个单位都被分配到一个地址。（物理地址、物理卷地址、逻辑卷地址）4.逻辑文件地址：对于每一个文件来讲，以文件系统中数据单元的大小为单位进行分割，分割后的每个部分由0开始编号，这些编号就是逻辑文件地址。5.分配策略：通常操作系统会为文件分配连续的存储空间，这种分配方法就叫分配策略。当文件无法被分配到连续的存储单元，就会产生“片段化”，即碎片文件。,6.文化更新策略 7.松弛空间 8.压缩和文件稀疏文件 9.加密文件 10.元数据：任何文件或目录，都会有一个名字，我叫它“文件名”或“目录”。除了文件名以后，文件或目录还会有其他的一些描述信息，如大小，时间信息，是否加密或压缩，存储位置信息等等，我们将这些统称为“元数据”,文件系统特点,FAT文件系统概述,FAT（File Allocation table,文件分配表）描述文件系统内存储单元的分配状态及文件内容的前后连接关系。他经历了FAT12，FAT16，FAT32三个阶段,FAT文件系统用“簇”作为数据单元。一个簇由一组连续的扇区组成，簇所含的扇区数必须是2的整数次幂，如1，2,4,8,16,簇的最大值是64,所有的簇从2开始编号，每个簇都有自己的一个地址编号（簇号），用户文件和目录都存储在簇中。,FAT文件系统的数据结构分为文件分配表和目录项 文件分配表（FAT表）：文件和目录内容存储在簇中，如果一个文件或目录需要多余一个簇的空间，就用用FAT表描述如何找到另外的簇，进而分到空间。FAT表用于指向文件的下一个簇，同时也说明了簇的分配状态。目录项：FAT文件系统的每一个文件和文件夹都被分配到一个目录，这个目录都记录着文件名、大小、文件内容起始地址以及其他一些元数据。,FAT文件系统整体结构,保留区 FAT1 FAT2 数据区,FAT区,FAT文件系统可以分为三个部分：保留区、FAT区和数据区在文件系统建立之时(格式化)即被创建。,保留区：在FAT文件系统中，文件系统的一部分数据记录在“引导扇区”中，引导整个文件系统，它就是0号扇区，是文件系统的隐藏区域一部分，被称为保留区（DOS引导扇区），“DBR”。DBR记录着文件系统在磁盘上的起始位置、大小、FAT表的个数等相关信息。,FAT区：由两个大小相等、内容相同的FAT表组成，分别为FAT1和FAT2。他们主要描述数据区中存储单元的分配状态及为文件或目录内容分配存储单元的前后连接关系。,数据区：被划分为一个个大小相等的簇，存储用户数据。,FAT32文件系统结构分析,FAT32的保留区,FAT32文件系统前部有一个由若干扇区组成的保留区，保留区的大小记录在引导扇区（文件系统的0号扇区），通常为32，34或38个扇区。,FAT32的fat 表 FAT表紧跟保留区后，有两个完全相同的fat（File allcoation Table）表组成。功能如下：一：描述簇的分配状态二：标明文件或目录的下一个簇号。,fat 表的特性,一：fat 32中每个簇的簇地址，那么在fat 表中的地址编号对应数据区中的簇号，我们称之为为fat 表项，fat 表项中的值就称之为为fat 表项值。二：当文件系统被创建时，也就是格式化操作之时。格式化完成之后，分配给fat 区域的空间将会被清空。三：如果某一簇未被使用，他对应的fat 表项内的fat 表项值即用0填充，表示簇空间未被使用。四：文件系统中新创建的文件时，如果文件只占用一个簇的大小空间，那么fat 表项将会写入结束标志。如果该文件占用多于一个以上的簇空间，则在文件对应fat表项中写入为其分配 的下一个簇的簇号。全部写入后，在最后写入结束标记。五：新建目录是同上；六：对文件或目录的删除操作，他们对应的fat 表项将被清空（用0填充）。,fat32的数据区,特点：数据区是真正用于存储用户数据的区域，它紧跟在fat 区之后被划分成一个个的簇，所有簇从2号开始编号。,fat32的数据区：包括根目录、子目录和文件目录项,根目录分析：文件系统建立是被即被创建，其目的就是存储子目录或文件目录项。文件系统建立之初，是没有存储任何数据的，根目录下没有任何内容。子目录分析：创建子目录时，在为其父目录分配的簇中建立目录项，目录项中描述这个子目录的起始簇号，同时也为子目录分配簇空间。,文件目录项,在fat 文件系统中，根据结构的不同可以分为四种：卷目录项、“.”目录项和“.”目录项、短文件名目录项和长文件名目录项。它们各自存放着：子目录或文件的名字，属性（r,s,h,a）、起始簇号、时间值以及文件大小等信息。,文件的建立与删除,建立文件 首先假设现在在D盘有一个文件夹，它的名字叫“qq”，我们要在其下建立一个文件“tt.txt”.大小为5K，该盘符簇的大小为4096个字节。步骤一：读取引导扇区，根据引导扇区中的信息定位fat 表和数据区和根目录的位置。步骤二：寻找“qq”目录，查看根目录下的每个目录项，寻找名字为“qq”，且具有目录属性的目录项。找到他后，查看起始簇号，为3.步骤三：查找每一个目录项，直到查找到一个未分配的目录项。并指向3号簇 步骤四：查找可用项后写入文件名“tt.txt”，并将文件大小和当时时间写入相应相应位置（文件目录项）。步骤五：为“tt.txt”的内容分配空间。转到fat 表，寻找空闲的位置，将写入结束标志（0 x0FFFFFFF）到4号簇。步骤六：将文件的钱4096个字节写入到4号簇中，还剩余904个字节，所以还需要在为其分配到一个簇。步骤七：在fat 表中继续寻找未分配簇，找到5号簇为空闲为使用（fat 表项为0）步骤八：将文件第一簇（4号簇）的fat 表项值改写5，将文件的最后904个字节内容写入5号簇。步骤九：在5号簇的fat 表项中写入结束标志。,删除文件,现在我们将前面例子中建立的“qq文件1.txt”文件删除 步骤1：从0号扇区读取引导扇区，根据其中的信息定位fat 表、数据区和目录项的位置。步骤2：在根目录下寻找到名字为“qq”且具有目录属性的目录项。步骤3：由“qq”的目录项中获得他的起始簇号为“3”，到3号簇查看“qq”的内容，从中找到文件“文件1.txt”的目录项，提取到他的簇号为“4”。步骤4：到fat 表中找到该文件簇链，确定他的存储位置是4号簇和5号簇。步骤5：到4号簇和5号簇的fat 项填充0.,下次课我们讲U盘数据恢复案例 提示被格式化和打不开盘符 谢 谢！,
