軟盤、光盤、數(shù)碼設(shè)備,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教研室 王 宏 2007年09月08日,9.1 軟盤,軟盤原理 軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 軟盤的數(shù)據(jù)恢復(fù),軟盤原理,目前的軟盤主要以3.5英寸軟盤為主，也就是我們通常所說的1.44MB容量的軟盤。其實(shí)3.5英寸軟盤還可以格式化成不同的容量格式。 軟盤采用的是removable floppy media 接口而不是硬盤所采用的integrated storage platters接口，這些參數(shù)可以在BIOS里看的到。 因?yàn)檐洷P的讀寫頭的精度比硬盤的差，軟盤的磁道密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硬盤。硬盤可以達(dá)到每英寸數(shù)千個(gè)磁道，而軟盤則只能最多達(dá)到每英寸135個(gè)磁道。,軟盤表面的密度是同數(shù)據(jù)的容量相關(guān)的，這包括兩個(gè)因素： 1.磁盤能容納多少條磁道（磁道密度） 2.每個(gè)磁道能容納多少位(位密度),下面的表格描述了不同類型的磁盤參數(shù),軟盤與硬盤的區(qū)別,軟盤在使用前必須格式化，所謂格式化就是將軟盤上的磁盤面格式轉(zhuǎn)換成軟盤驅(qū)動(dòng)器可以識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)： 格式化包括兩個(gè)步驟：首先是低級(jí)格式化，然后是高級(jí)格式化 低級(jí)格式化創(chuàng)建軟盤的物理結(jié)構(gòu)，記錄下每個(gè)磁道以及磁道每個(gè)扇區(qū)的起始位置。 高級(jí)格式化創(chuàng)建軟盤的邏輯結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建File Allocation table(FAT)和root directory,高級(jí)格式化采用低級(jí)格式化創(chuàng)建的物理結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)其邏輯結(jié)構(gòu)。 硬盤也有格式化的過程，但硬盤出廠時(shí)通常已被廠商低級(jí)格式化了，而高級(jí)格式化則是采用DOS的FORMAT命令或者類似的工具。在兩個(gè)格式化的過程中間，硬盤還多了一個(gè)步驟就是分區(qū)，而軟盤的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要分區(qū)，它的低級(jí)格式化和高級(jí)格式化可以直接用DOS的format命令一次性完成.,所有的軟盤的每個(gè)扇區(qū)都是512個(gè)字節(jié)，這是軟盤和硬盤的標(biāo)準(zhǔn)，以上表格所示的扇區(qū)并非全部都可以用于實(shí)際的用戶數(shù)據(jù)，有些扇區(qū)是分配給FAT和root directory等。通常來說，軟盤均采用FAT文件系統(tǒng)，這是DOS,WINDOW 3.X WINDOW 95，WINNT等采用的一種基本文件格式。,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44M軟盤結(jié)構(gòu),1、 結(jié)構(gòu)：2面、80道/面、18扇區(qū)/道、512字節(jié)/扇區(qū) 扇區(qū)總數(shù)=2面 X 80道/面 X 18扇區(qū)/道 = 2880扇區(qū) 存儲(chǔ)容量= 512字節(jié)/扇區(qū)X 2880扇區(qū) = 1440 KB 2、物理扇區(qū)號(hào)： 2 面： 編號(hào)0-1； 80道： 編號(hào)0-79 18扇區(qū)：編號(hào)1-18,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44M軟盤結(jié)構(gòu),3、相對(duì)扇區(qū)號(hào)：共2880個(gè)扇區(qū)，相對(duì)扇區(qū)號(hào)范圍為 0-2879 編號(hào)順序： 扇區(qū)物理號(hào) 相對(duì)扇區(qū)號(hào) 0面，0道，1扇區(qū) 0 0面，0道，2扇區(qū) 1 0面，0道，3扇區(qū) 2 . 0面，0道，18扇區(qū) 17 1面，0道，1扇區(qū) 18 . 1面，0道，18扇區(qū) 35 0面，1道，1扇區(qū) 36 0面，1道，18扇區(qū) 53 1面，1道，1扇區(qū) 54 1面，79道，18扇區(qū) 2879,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44M軟盤結(jié)構(gòu),4、物理扇區(qū)號(hào)（A，B，C）與相對(duì)扇區(qū)號(hào)（S）相互轉(zhuǎn)換公式： 頭/面(0-1) 道(0-79) 扇區(qū) (1-18) A B C 例如：1面 15道 7扇區(qū) （0道-14道）*2面*18+0面的第15道18個(gè)扇區(qū)+1面第15道7個(gè)扇區(qū)-1 15*2*18+18+7-1 當(dāng)A=1時(shí)S=B*18*2+18+C-1 當(dāng)A=0時(shí)S=B*18*2+C-1 一般情況：S=B*18*2+18*A+C-1 S=B*18*2+18*A+C-1 C=(S%18)+1 A= (INT（S/18）)%2 B= INT(S/36） 簇(CLUSTER):磁盤分配給文件的最小單位，1簇=2n扇區(qū), n=0,1,2,. 扇區(qū)：是磁盤讀寫的最小單位 字節(jié)：是內(nèi)存讀寫的最小單位 位：是CPU處理的最小單位,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44MB軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),1、引導(dǎo)扇區(qū)BOOT （0扇區(qū)） 作用： 記錄磁盤的基本信息。OEM ID:格式化本軟盤的軟件版本號(hào) BYTES PER SECTOR： 每扇區(qū)字節(jié)數(shù) （512） SECTOR PER CLUSTER： 每簇扇區(qū)數(shù) （1） FAT COPIES： 文件分配表的個(gè)數(shù) （2） ROOT DIRECTORY ENTRIES：根目錄區(qū)可容納的文件數(shù)（224） TOTAL SECTORS ON DISK： 磁盤總扇區(qū)數(shù) （2880） MEDIA DESCRIPTOR BYTE：本磁盤類型的特征字節(jié) （F0） SECTORS PER FAT： 每個(gè)FAT占用的扇區(qū)數(shù) （9） SECTORS PER TRACK： 每磁道的扇區(qū)數(shù) （18） SIDES： 磁盤的面數(shù) （2） VOLUME SERIAL NUMBER：卷標(biāo)號(hào) （18F53A49） FILE SYSTEM ID： 文件系統(tǒng)標(biāo)識(shí) （FAT12）,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44MB軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),2、文件分配表FAT1 （1-9扇區(qū)） 作用： 記錄磁盤空間每個(gè)簇的使用情況以及相互之間的關(guān)系。 共有9X512=4608個(gè)字節(jié)，用12個(gè)二進(jìn)制位(1.5個(gè)字節(jié))表示一個(gè)簇的狀態(tài),最多可管理3072個(gè)簇，實(shí)際管理2847個(gè)簇，有334.5個(gè)字節(jié)空余。 FAT每個(gè)單元的值以及含義: 000H 空簇 002H-FEFH 該簇已被使用,其值為下一個(gè)簇的簇號(hào) FF7H 壞簇 FF8H-FFFH 該簇已被使用,并且是最后一個(gè)簇,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44MB軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),3、文件分配表FAT2 （10-18扇區(qū)） 作用： 作為FAT1的備份。 同上,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44MB軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),4、根目錄區(qū)ROOT （19-32扇區(qū)） ROOT根目錄 14個(gè)扇區(qū) 14*512B 文件目錄表中每個(gè)文件登記項(xiàng)占用 32個(gè)字節(jié)，一共可以存儲(chǔ)224個(gè)文件。（14*512/32） 32個(gè)字節(jié)：1- 8 文件的主名 （ 8B） 9-11 文件的擴(kuò)展名 （ 3B） 12 文件的屬性 （ 1B） b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 存檔、子目錄、卷標(biāo)、系統(tǒng)、隱含、只讀 13-22 保留字節(jié) （10B） 23-24 文件的最后更新的日期 （ 2B） 月 4位、日 5位、年 7位 (+1980) 25-26 文件的最后更新的時(shí)間 （ 2B） 時(shí) 5位、分 6位、秒 5位 （*2） 27-28 文件的起始簇號(hào) （ 2B） 29-32 文件的大小 （ 4B） 文件名第一個(gè)字節(jié)的含義： 00：該目錄項(xiàng)未用，下面無目錄項(xiàng) E5：已經(jīng)刪除文件的目錄項(xiàng) 2E：子目錄項(xiàng) 其他：文件名首字符,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44MB軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),5、數(shù)據(jù)區(qū)DATA （332879扇區(qū),共2847個(gè)扇區(qū)，1簇=2n個(gè)扇區(qū), n取0,共2847個(gè)簇，編號(hào)為 2-2848） FAT1和FAT2： FAT 特征 2 3 4 5 6 7 F0F FFF 2848 0 0 0 0 0 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0 0 0 0 0 2841 2842 2843 2844 2845 2846 2847 2848 0 000 0 0 0 0 0 FFF 注：F0為3.5寸軟盤的特征(在BOOT區(qū)中),簇號(hào)和相對(duì)扇區(qū)號(hào)的關(guān)系： 磁盤可用的扇區(qū)的范圍(用相對(duì)扇區(qū)號(hào)表示): 33-2879 對(duì)應(yīng)的簇號(hào): 22848 簇號(hào)=相對(duì)扇區(qū)號(hào)-31 * FAT12最多能管理 4K個(gè)簇， 如120G硬盤采用FAT12則每簇約 30M FAT16最多能管理64K個(gè)簇， 如120G硬盤采用FAT16則每簇約1.9M FAT32最多能管理 4G個(gè)簇， 如120G硬盤采用FAT32則每簇約 30B * FAT1: 9個(gè)扇區(qū), 9*512字節(jié) 用12個(gè)二進(jìn)制位表示一個(gè)簇的狀態(tài),(1.5B) 9*512*8/12=3072(個(gè)簇) offset:偏移量,距離本扇區(qū)第一個(gè)字節(jié)的位置. FAT12: 12b = 4096(個(gè)簇) 1.44M 1個(gè)簇=1扇區(qū) 如果 4G硬盤，則 4*1024*1024*2扇區(qū)/4096簇 1個(gè)簇=2048扇區(qū),9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-3.5寸1.44MB軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 問題：,1、FAT12 用12個(gè)二進(jìn)制表示一個(gè)簇的狀態(tài), 為什么1.44MB軟盤FAT需要9個(gè)扇區(qū)? (2847+2)*1.5=2849*1.5=4273.5字節(jié), 換算為扇區(qū)4273.5/512=8.34 取整數(shù)9 FAT12: 12b = 4096(個(gè)簇) 4GB 4*1024*1024*2扇區(qū) / 4096簇 1個(gè)簇=2048扇區(qū) 2、如果4GB硬盤用FAT12管理，每簇多少扇區(qū)？,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)總結(jié),3.5寸軟盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) BOOT（0扇區(qū)） FAT1文件分配表1（1-9扇區(qū)） FAT2文件分配表2（10-18扇區(qū)） ROOT根目錄區(qū)（19-32扇區(qū)） DATA數(shù)據(jù)區(qū)（2847扇區(qū)、2847個(gè)簇，編號(hào)為 2-2848） 2847+2=2849 2849*12/8=4274字節(jié) 占8.34扇區(qū)即9扇區(qū) 簇(CLUSTER):磁盤分配給文件的最小單位 文件分配表(FAT):記錄磁盤空間每個(gè)簇的使用情況,以及相互關(guān)系. 磁盤可用的扇區(qū)的范圍(用相對(duì)扇區(qū)號(hào)表示): 33-2879 對(duì)應(yīng)的簇號(hào):2-2848 FAT1: 9個(gè)扇區(qū), 9*512字節(jié) 用12個(gè)二進(jìn)制位表示一個(gè)簇的狀態(tài),(1.5B) 9*512*8/12=3072(個(gè)簇) offset:偏移量,距離本扇區(qū)第一個(gè)字節(jié)的位置. F0 FF FF 00 40 00 05 60 00 FAT特征 FAT12: 12b = 4096(個(gè)簇) 1.44M 1個(gè)簇=1扇區(qū) 4GB 4*1024*1024*2扇區(qū)/4096簇 1個(gè)簇=2048扇區(qū),問題：,3、對(duì)于FAT系統(tǒng)的磁盤，刪除一個(gè)文件對(duì)磁盤的各個(gè)區(qū)域（BOOT、FAT1、FAT2、ROOT、DATA）做哪些操作？ 在ROOT 中把文件名的第一個(gè)字節(jié)改為E5H 在FAT中把文件占用的簇的狀態(tài)改為0 FAT12 用12個(gè)二進(jìn)制表示一個(gè)簇的狀態(tài), 需要(2847+2)*1.5=4274字節(jié), 換算為扇區(qū)4274/512=9 F0為3.5寸軟盤的特征(在BOOT區(qū)中) 2847+2=2849 2849*12/8=4274字節(jié) 占8.34扇區(qū)即9扇區(qū),9. 1.2軟盤的數(shù)據(jù)恢復(fù),軟盤數(shù)據(jù)丟失情況 零磁道壞，無法看到盤符和目錄 軟盤的某一部分損壞，可以看到目錄，但一些文件無法讀出 軟盤物理損壞，驅(qū)動(dòng)器無法識(shí)別,9. 1.2軟盤的數(shù)據(jù)恢復(fù)工具軟件,HD-COPY 諾頓的NU軟件包 NDD DE DISKTOOLS TS PCTOOLS5.0 Scandisk Badcopy KingCopy Speediness Copy,9. 1.3軟盤數(shù)據(jù)恢復(fù)常見問題,非標(biāo)準(zhǔn)容量盤的讀取 霉變軟盤的處理 軟驅(qū)故障導(dǎo)致讀盤失敗,9. 1.4 特殊軟盤,超級(jí)扇區(qū)法 異常ID法 額外扇區(qū)法 偽扇區(qū)法扇區(qū)對(duì)齊法 未格式化扇區(qū)法 螺線型磁道法 寬磁道法 磁道接縫軟指紋技術(shù) 扇區(qū)軟指紋法 弱位法 錯(cuò)誤CRC法 磁道噪音法 FDC移花接木法 扇區(qū)交錯(cuò)保密法,9. 2 光盤,CD-ROM CD-R/RW DVD-ROM DVD+RW DVD-RW DVD-RAM COMBO,9. 2 .4 DVD-ROM,9. 2 .5 CD光盤的主要格式,9. 2 .6 CD光盤規(guī)格分析,9. 2 .7 CD光盤的文件系統(tǒng),ISO 9660 JOLIET MS-DOS ROMEO ROCKRIDGE HFS UDF CD-RFS EI-TORITO HYBRID SHARE HYBRID,9. 2 .7 DVD光盤的文件系統(tǒng),9. 2 .8數(shù)據(jù)刻錄方式,整盤刻錄 軌道刻錄 飛速刻錄 區(qū)段刻錄 封裝寫入 增量包刻錄 開放SESSION VOLUME AT ONCE,9. 2 .9 光盤恢復(fù)技術(shù),BadCopy CDRoller DVDXRescue CDCheck,9. 2 .10 特殊光盤,超容量光盤 加密光盤 使用ULTRAEDIT 直接找序列號(hào) 使用ISOBUSTER直接瀏覽光盤隱藏文件 使用VCDROM和WINHEX查看隱含的目錄和文件名 在光盤的路徑下運(yùn)行FILELIST.EXE 使用FILEMONITOR對(duì)付隱藏目錄,