磁盘分区与文件系统格式相关
MBR
重要数据：
- 主引导扇区（512字节）
- 主引导记录：记录系统引导程序相关数据（前446字节）
- 分区表：记录磁盘分区开始位置、大小等信息（4*16=64字节）
- 魔数：0x55AA（最后2字节）
MBR格式磁盘数据布局示意图：
GPT
重要数据：
- 保护MBR（第1个扇区）：预留，兼容MBR分区格式
- GPT头（第2个扇区）
- 定义分区表的起始位置，分区表的结束位置、每个分区表项的大小、分区表项的个数及分区表的校验和等信息
- UEFI相关信息等
- 分区表（第3-34个扇区）
- 一个分区表项占128字节，32扇区=512*32字节就可以放128个分区表项
- GPT头备份（最后1个扇区）
- 分区表备份（位置记录在GPT头备份）
GPT格式磁盘数据布局示意图：
MBR对比GPT
类别 | MBR | GPT |
分区大小上限 | 2TB | 18EB |
分区数量上限 | 4个主分区，N个逻辑分区 | 128个主分区，N个逻辑分区 |
常规引导模式 | BIOS | UEFI |
文件系统机制
磁盘分区后会进行文件系统创建，比如windows NTFS, Linux ext2/3/4, xfs等。
文件系统采用特有的逻辑机制来管理和存储文件数据，一般都会把磁盘分区以块为单位划分，然后采用一个全局的位图文件bitmap来记录数据块的使用与否。
每个文件占用一定数量的数据块，数据块位置由关联的inode来记录。
//同时文件系统里面还有文件相关属性来记录一个文件是否删除。
文件系统格式布局参考：
https://blog.csdn.net/xxxxxxx_y/article/details/155748481
Ext布局示意图
当删除发生时
文件系统一般做的几件事情：
- 将文件属性flag置为已删除
- 通过inode查询数据块位置，并在数据块位图中相应置为0（实际上最重要的数据块没有被改动）
- 将文件inode置为已删除（也是在inode位图中相应置为0)
尝试恢复文件
如果删除文件后发现及时，可以尝试做的事情：
- 从磁盘分区开始位置遍历，尝试按文件系统布局格式找到inode相关信息保存区域
- 依次遍历inode信息，读取文件属性信息及文件数据块位置，重置文件属性删除flag、inode位图及数据库位图可尝试恢复文件
- 即使无法恢复全部文件属性，也可以读取数据块数据获取文件Raw数据
无法恢复的场景
最影响数据恢复的一个因素就是，是否有其他磁盘写操作干扰。因为磁盘其他文件可能是活动的状态，再加上新的写文件操作，可能会把已置0的数据块覆盖掉，导致文件数据的永久性改动，要恢复就几乎不可能了。
如果只是磁盘分区头位置信息缺失，至少还可以通过遍历全盘暴力扫描的方式找到数据。
建议：当认识到文件被删除的时候，尽量不要做任何写操作了，同时有条件的第一时间可以给磁盘打快照保存现场，然后尝试用合适的工具将磁盘离线只读的方式进行恢复。
磁盘读写&恢复工具：
WinHex
说明&下载：http://www.x-ways.net/winhex/
以通用的 16 进制编辑器为核心，专门用来对付计算机取证、数据恢复、低级数据处理、以及 IT 安全性、各种日常紧急情况的高级工具： 用来检查和修复各种文件、恢复删除文件、硬盘损坏、数码相机卡损坏造成的数据丢失等。主要功能：
- 查看，编辑和修复磁盘，可用于硬盘，软盘，以及许多其它可存储介质类型。
- 支持 FAT12/16/32, exFAT, NTFS, Ext2/3/4, Next3, CDFS, UDF
- 内置RAID和动态磁盘分析器
- RAM 编辑器，可直接查看/编辑被调试程序的虚拟内存
- 数据解释器，精通 20 种数据类型
- 使用模板编辑数据结构
- 连接，分割，合并，分析和比较文件
- 智能搜索和替换功能，进行替换时，如果替换字符大于或小于原始字符时可进行选择性操作
Windows File Recovery
说明：https://support.microsoft.com/en-us/windows/recover-lost-files-on-windows-10-61f5b28a-f5b8-3cc2-0f8e-a63cb4e1d4c4
下载：
https://www.microsoft.com/zh-cn/p/windows-file-recovery/9n26s50ln705?activetab=pivot:overviewtab
支持以下功能：
- 可指定文件名，关键字(通配符)，文件路径或扩展名进行扫描恢复支持恢复 JPEG，PDF，PNG，MPEG，Office 文件，MP3 和 MP4，ZIP 文件等。
- 支持从 硬盘，SSD (固态硬盘)，USB 和存储卡中恢复文件。
- 支持 NTFS、FAT、exFAT 和 ReFS 等文件系统。
TestDisk
说明&下载：https://www.cgsecurity.org/wiki/TestDisk
支持以下功能：
- 修复分区表, 恢复已删除分区
- 用FAT32备份表恢复启动扇区
- 重建FAT12/FAT16/FAT32启动扇区
- 修复FAT表
- 重建NTFS启动扇区
- 用备份表恢复NTFS启动扇区
- 用MFT镜像表(MFT Mirror)修复MFT表
- 查找ext2/ext3/ext4备份的SuperBlock
- 从FAT,NTFS及ext2文件系统恢复删除文件
- 从已删除的FAT,NTFS及ext2/ext3/ext4分区复制文件.
Recuva
说明&下载：https://www.ccleaner.com/recuva/download
支持以下功能：
- 可以用来恢复那些被误删除的任意格式的文件，能直接恢复硬盘、U盘、存储卡（如SD 卡，TF 卡等等）中的文件，只要没有被重复写入数据覆盖，无论格式化还是删除均可直接恢复
- 支持 FAT12，FAT16，FAT32，NTFS 文件系统