一种基于Winhex的FAT32系统误格式化数据恢复方法
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作者:张珈铭 马昊
摘要：在数字化进程中，数据丢失造成的破坏难以衡量。该文基于Winhex软件，介绍了数据恢复的原理，以FAT32误格式化为例，介绍了数据恢复的详细过程，重点介绍了一种快速计算簇大小的方法，提高数据恢复的速度和准确度。
关键词：数据恢复;Winhex;簇大小
中图分类号：TP319 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）13-0284-02
在信息数字化高速发展的今天，存储在计算机中的数据资源极其重要。而一些人为，病毒，甚至存储介质自身缺陷造成的数据丢失，往往无法用金钱来衡量。因此，如何预防存储介质中的数据免受破坏，如何快速恢复丢失的数据，引起了越来越多的重视。在常见的数据恢复方法中，把数据恢复分为：硬恢复和软恢复，如果保存数据的存储介质出现了物理故障，比如盘体有坏道，电路板芯片烧坏，盘体异响等故障，导致用户取不出里面的数据，在这种情况下对该介质中丢失的数据进行恢复，就称为硬恢复;如果保存数据的存储介质没有任何物理故障，由人为或病毒破坏所造成的数据丢失（比如误格式化，误分区），那么这样的数据恢复就叫软恢复。本文主要介绍的是一种基于Winhex工具的数据恢复。
1Winhex介绍
Winhex是一款功能十分强大的数据恢复软件，占用内存小，它主要用来检查和修复各种文件、恢复删除文件、硬盘损坏造成的数据丢失等。同时它还可以让你看到其他程序隐藏起来的文件和数据。
Winhex还是一款十六进制磁盘编辑软件，用它来进行数据恢复时，如图l所示先用Winhex打开磁盘，逻辑驱动器是指电脑中的C、D、E、F盘格式化时产生的盘符;物理驱动器是指：电脑中看得见摸得着的物理硬盘、u盘、移动硬盘、光盘等。一般数据恢复都是从物理硬盘中打开需要恢复的分区。Winhex界面主要由工具栏，文件显示区，偏移，十六进制区，文本字符区，硬盘分区信息组成，如图2所示。
2数据恢复原理
数据是存储在硬盘上，硬盘一般划分为四个部分。分别是主引导扇区MBR，文件分配表FAT，目录区DIR和数据区Data。
硬盘的MBR分区表也叫Dos分区表，0号扇区是主引导记录（MBR），Dos分区体系常用分区表来记录每个分区的类型起始位置和分区的大小，如图3所示。其中分区表就位于0号扇区，所以0号扇区如果损坏，那么硬盘就不能正确地识别分区。分区表的00H-00H偏移长度有1字节，OOH：不可引導;80H：可引导（一般是系统盘）。01H-03H偏移长度有3字节，内容是分区的起始CHS地址。04H-04H偏移长度有1字节，为分区的类型。05H-07H偏移长度有3字节，内容为CHS地址（可空）。08H-0BH偏移长度有4字节，为分区的起始扇区号。0CH-0FH偏移长度有4字节，为分区所包含的扇区数。07H为NTFS、EX-FAT格式。0CH、OBH为FAT32格式，0FH、05H表示扩展分区表。EEH表示为GPT格式。MBR硬盘的分区是连续的，一个紧挨着一个。所以在做数据恢复时，往往找到一个分区时，很快就能找到所有的分区。
每个硬盘一般都有几亿到几十亿个扇区，为了方便查看所需的信息首先需要找到对应的字符。可以通过搜索界面查找所需信息（如图4所示），偏移条件是指每512个字节从第几个字节开始比较，比如搜索扇区结尾55AA（如图3所示），可以设置偏移计算512=510（即跳过前面510个字节，只搜后两字节），这样可以大大缩短搜索信息所需的时间，提高工作效率。也可以选择列出搜索结果（如图5所示），判断出所需要的字符串具体有几个，在第几个扇区，由此判断出硬盘有什么问题，最后对症下药进行恢复。
3FAT32误格式化成NTFS恢复方法
在数据丢失中，有一种常见的故障，就是误格式化。比如，硬盘或磁盘被误格式化，引起数据全部丢失。这种数据丢失，可以依靠专门的数据恢复工具Winhex，手工计算，恢复分区表等办法，来实现数据恢复。
首先，在计算机下附加FAT32格式的磁盘，在磁盘里存放一些文件，然后将其格式化成NTFS格式，再用Winhex软件打开。看一下6号扇区它的备份DBR是否存在，备份DBR一般是已经消失的。搜索F8FF，寻找FAT表，然后分别在2048扇区找到了FATl，在30720扇区找到了FAT2，两个扇区数相减等于28672，求得整个FAT表的大小了。FAT表的大小加上FAT2的位置为59392，求得根目录的位置。FAT表的大小为28672，每个FAT表有128个扇区，整个文件系统有128"28672=3670016个簇，用总扇区数232763737减去根目录位置59392差值为232704345再除以3670016，商为63，最接近的数为64，即簇的大小为64。
除了上面介绍的常规方法之外，还有一种快速计算簇大小的方法。先搜索F8FF，用来寻找FAT表。之后在2048号扇区找到了FAT表1，在131072号扇区找到了FAT表2。用两个子目录来计算簇大小，在260160找到了一个子目录，按F3继续搜索，在260224找到了第二个子目录，那么簇大小就是260224-260160=64，这样能准确地算出簇大小而不是算出近似值。
随意打开一个FAT32格式的磁盘，查找它的DBR，将其复制到被格式化盘的0号扇区，修改关键参数：簇大小，FAT表大小，文件系统总扇区数，保存之后再重新打开，被破坏的文件就能被看到了。如果不能直接打开就只能复制文件出来，FAT32文件系统的文件不像NTFS文件系统，NTFS的文件是全都保存在一块地方，可以用命令恢复，而FAT32的文件保存的相对比较分散，所以还是直接复制出来更好。
4结语
FAT32文件系统格式化成NTFS，对文件的破坏主要是对NTFS文件系统的特点进行的。NTFS在格式化时会产生一些源文件，会分布在硬盘的各个地方，但是它对文件的破坏是很小的，不像FAT文件系统格式化成FAT32，要将前面的那些关键的FAT表，根目录直接破坏掉，一般格式化成NTFS是没有那么严重的，是随机的。最后，快速计算簇大小的方法，可以精确计算，节省时间和避免误差。
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