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1、軟盤、光盤、數(shù)碼設備,計算機網(wǎng)絡教研室 王 宏 2007年09月08日,9.1 軟盤,軟盤原理 軟盤數(shù)據(jù)結構 軟盤的數(shù)據(jù)恢復,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。 因為軟盤的讀寫頭的精度比硬盤的差，軟盤的磁道密度遠遠低于硬盤。硬盤可以達到每英寸數(shù)千個磁道，而軟盤則只能最多達到每英寸135個磁道。,,軟盤表面的密度是同數(shù)據(jù)的

2、容量相關的，這包括兩個因素： 1.磁盤能容納多少條磁道（磁道密度） 2.每個磁道能容納多少位(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換成軟盤驅動器可以識別的標準： 格式化包括兩個步驟：首先是低級格式化，然后是高級格式化 低級格式化創(chuàng)建軟盤的物理結構，記錄下每個磁道以及磁道每個扇區(qū)的起始位置。 高級格式化創(chuàng)建軟盤的邏輯結構，創(chuàng)建File Allocation table(FAT)和root directory,高級格式化采用低級格式化創(chuàng)建的物理結構來存儲其邏輯結構。 硬盤也有格式化的過程，但硬盤出廠時通常已

3、被廠商低級格式化了，而高級格式化則是采用DOS的FORMAT命令或者類似的工具。在兩個格式化的過程中間，硬盤還多了一個步驟就是分區(qū)，而軟盤的結構簡單，不需要分區(qū)，它的低級格式化和高級格式化可以直接用DOS的format命令一次性完成.,,,所有的軟盤的每個扇區(qū)都是512個字節(jié)，這是軟盤和硬盤的標準，以上表格所示的扇區(qū)并非全部都可以用于實際的用戶數(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)結構--3.5寸1.44M軟盤結構,1、 結

4、構：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) 存儲容量= 512字節(jié)/扇區(qū)X 2880扇區(qū) = 1440 KB 2、物理扇區(qū)號： 2 面： 編號0----1； 80道： 編號0----79 18扇區(qū)：編號1----18,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結構--3.5寸1.44M軟盤結構,3、相對扇區(qū)號：共2880個扇區(qū)，相對扇區(qū)號范圍為 0----2879 編號順序： 扇區(qū)物理號 相對扇區(qū)號 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

5、，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)結構--3.5寸1.44M軟盤結構,4、物理扇區(qū)號（A，B，C）與相對扇區(qū)號（S）相互轉換公式： 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個扇區(qū)+1面第15道7個扇區(qū)-1 15*2*18+18+7-1 當A=1時S=B*18*2+18+C-1 當A=0時S=B*18*2+C-1 一般情況：S=B*18*2+18*A+C-1 S=

6、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)結構--3.5寸1.44MB軟盤存儲結構,1、引導扇區(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 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

7、分配表的個數(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：卷標號 （18F53A49） FILE SYSTEM ID： 文件系統(tǒng)標識 （FAT12）,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結構--3.5寸1.44MB軟

8、盤存儲結構,2、文件分配表FAT1 （1--9扇區(qū)） 作用： 記錄磁盤空間每個簇的使用情況以及相互之間的關系。 共有9X512=4608個字節(jié)，用12個二進制位(1.5個字節(jié))表示一個簇的狀態(tài),最多可管理3072個簇，實際管理2847個簇，有334.5個字節(jié)空余。 FAT每個單元的值以及含義: 000H 空簇 002H----FEFH 該簇已被使用,其值為下一個簇的簇號 FF7H 壞簇 FF8H----FFFH 該簇已被使用,并且是最后一個簇,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結構--3.5寸1.44MB軟盤存儲結構,3、文件分配表FAT2 （10--18扇區(qū)） 作用： 作為FAT1的備份。 同上,9. 1

9、.1軟盤數(shù)據(jù)結構--3.5寸1.44MB軟盤存儲結構,4、根目錄區(qū)ROOT （19--32扇區(qū)） ROOT根目錄 14個扇區(qū) 14*512B 文件目錄表中每個文件登記項占用 32個字節(jié)，一共可以存儲224個文件。（14*512/32） 32個字節(jié)：1- 8 文件的主名 （ 8B） 9-11 文件的擴展名 （ 3B） 12 文件的屬性 （ 1B） b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 存檔、子目錄、卷標、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間 （ 2

10、B） 時 5位、分 6位、秒 5位 （*2） 27-28 文件的起始簇號 （ 2B） 29-32 文件的大小 （ 4B） 文件名第一個字節(jié)的含義： 00：該目錄項未用，下面無目錄項 E5：已經(jīng)刪除文件的目錄項 2E：子目錄項 其他：文件名首字符,9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結構--3.5寸1.44MB軟盤存儲結構,5、數(shù)據(jù)區(qū)DATA （332879扇區(qū),共2847個扇區(qū)，1簇=2n個扇區(qū), n取0,共2847個簇，編號為 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

11、 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),,簇號和相對扇區(qū)號的關系： 磁盤可用的扇區(qū)的范圍(用相對扇區(qū)號表示): 33--2879 對應的簇號: 22848 簇號=相對扇區(qū)號-31 ********************** FAT12最多能管理 4K個簇， 如120G硬盤采用FAT12則每簇約 30M FAT16最多能管理64K個簇， 如120G硬盤采用FAT16則每簇約1.9M FAT32最多能管理 4G個簇， 如120G硬盤采用FAT32則每簇

12、約 30B *************************** FAT1: 9個扇區(qū), 9*512字節(jié) 用12個二進制位表示一個簇的狀態(tài),(1.5B) 9*512*8/12=3072(個簇) offset:偏移量,距離本扇區(qū)第一個字節(jié)的位置. FAT12: 12b = 4096(個簇) 1.44M 1個簇=1扇區(qū) 如果 4G硬盤，則 4*1024*1024*2扇區(qū)/4096簇 1個簇=2048扇區(qū),9. 1.1軟盤數(shù)據(jù)結構--3.5寸1.44MB軟盤存儲結構 問題：,1、FAT12 用12個二進制表示一個簇的狀態(tài), 為什么1.44MB軟盤FAT需要9個扇區(qū)? (2847+2)*1.5=28

13、49*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(個簇) 4GB 4*1024*1024*2扇區(qū) / 4096簇 1個簇=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)結構總結,3.5寸軟盤存儲結構 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個簇，編號為 2-----2848） 2847+2=2849 2849*12/8=4274字節(jié) 占8.34扇區(qū)即

14、9扇區(qū) 簇(CLUSTER):磁盤分配給文件的最小單位 文件分配表(FAT):記錄磁盤空間每個簇的使用情況,以及相互關系. 磁盤可用的扇區(qū)的范圍(用相對扇區(qū)號表示): 33--2879 對應的簇號:2--2848 FAT1: 9個扇區(qū), 9*512字節(jié) 用12個二進制位表示一個簇的狀態(tài),(1.5B) 9*512*8/12=3072(個簇) offset:偏移量,距離本扇區(qū)第一個字節(jié)的位置. F0 FF FF 00 40 00 05 60 00 FAT特征 FAT12: 12b = 4096(個簇) 1.44M 1個簇=1扇區(qū) 4GB 4*1024*1024*2扇區(qū)/4096簇 1個簇=2048

15、扇區(qū),問題：,3、對于FAT系統(tǒng)的磁盤，刪除一個文件對磁盤的各個區(qū)域（BOOT、FAT1、FAT2、ROOT、DATA）做哪些操作？ 在ROOT 中把文件名的第一個字節(jié)改為E5H 在FAT中把文件占用的簇的狀態(tài)改為0 FAT12 用12個二進制表示一個簇的狀態(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,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

16、軟盤物理損壞，驅動器無法識別,9. 1.2軟盤的數(shù)據(jù)恢復工具軟件,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)恢復常見問題,非標準容量盤的讀取 霉變軟盤的處理 軟驅故障導致讀盤失敗,9. 1.4 特殊軟盤,超級扇區(qū)法 異常ID法 額外扇區(qū)法 偽扇區(qū)法扇區(qū)對齊法 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 扇區(qū)軟指紋法 弱位法 錯誤CRC法 磁道噪音法 FDC移花接木法 扇區(qū)交錯保密法,9. 2 光盤,CD-ROM CD-R/

17、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 光盤恢復技術,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 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 在光盤的路徑下運行FILELIST.EXE 使用FILEMONITOR對付隱藏目錄,