計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù) 課件 第5章 Mac系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)

第5章

Mac系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)Mac系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)有著不同的操作體驗(yàn)。Mac系統(tǒng)擁有比Windows系統(tǒng)更出色的一站式體驗(yàn)。這兩個(gè)系統(tǒng)在設(shè)定及使用方法上存在著不同的地方。

蘋(píng)果計(jì)算機(jī)的靈魂不是硬件，而是其操作系統(tǒng)。蘋(píng)果計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)經(jīng)歷了System1.0到System6.0版本，再到System7.5.3版本的巨大變化，也從單調(diào)的黑白界面變成8色、16色、真彩色界面，并在系統(tǒng)穩(wěn)定性、應(yīng)用程序數(shù)量、界面效果等各方面向人們展示著自己日益成熟和長(zhǎng)大的“身影”。Mac系統(tǒng)是蘋(píng)果計(jì)算機(jī)專(zhuān)用系統(tǒng)，是基于Unix內(nèi)核的圖形化操作系統(tǒng)。在一般情況下，普通個(gè)人計(jì)算機(jī)無(wú)法安裝該操作系統(tǒng)。蘋(píng)果計(jì)算機(jī)目前的操作系統(tǒng)已經(jīng)到了MacOSX（X為10的羅馬數(shù)字寫(xiě)法）版本。該系統(tǒng)非常可靠。它的許多特點(diǎn)和服務(wù)都體現(xiàn)了蘋(píng)果公司的經(jīng)營(yíng)理念。

另外，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)病毒幾乎都是針對(duì)Windows系統(tǒng)的，由于Mac系統(tǒng)的架構(gòu)與Windows系統(tǒng)的架構(gòu)不同，所以很少受到計(jì)算機(jī)病毒的襲擊。Mac系統(tǒng)的界面非常獨(dú)特，突出了形象的圖標(biāo)和人機(jī)對(duì)話(huà)的功能。蘋(píng)果公司不僅自己開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，也涉及硬件的開(kāi)發(fā)。5.1Mac系統(tǒng)的分區(qū)結(jié)構(gòu)

Mac系統(tǒng)支持以下3種分區(qū)結(jié)構(gòu)。1．GPT分區(qū)結(jié)構(gòu)GPT是蘋(píng)果計(jì)算機(jī)基于英特爾處理器使用的新的分區(qū)表，是EFI標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)部分。使用英特爾處理器的蘋(píng)果計(jì)算機(jī)可以使用GPT和APM（ApplePartitionMap）分區(qū)結(jié)構(gòu)的硬盤(pán)來(lái)啟動(dòng)。GUID是蘋(píng)果公司建議使用的分區(qū)表格式。對(duì)于使用時(shí)間機(jī)器備份的硬盤(pán)，只能使用GUID分區(qū)表格式。2．APM分區(qū)結(jié)構(gòu)

對(duì)于使用PowerPC處理器的蘋(píng)果計(jì)算機(jī)，其硬盤(pán)只能使用APM分區(qū)結(jié)構(gòu)才能作為系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)。如果在分區(qū)中安裝UniversalBinary碼的MacOSX，則使用英特爾處理器的蘋(píng)果計(jì)算機(jī)也可以使用APM分區(qū)結(jié)構(gòu)的硬盤(pán)啟動(dòng)。5.1Mac系統(tǒng)的分區(qū)結(jié)構(gòu)

Mac系統(tǒng)支持以下3種分區(qū)結(jié)構(gòu)。3．MBR分區(qū)結(jié)構(gòu)MBR分區(qū)結(jié)構(gòu)存在著諸多限制，如最多支持4個(gè)主分區(qū)等。但由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的廣泛使用，以及微軟操作系統(tǒng)的持續(xù)使用，所以這種分區(qū)結(jié)構(gòu)依然存在。如果在蘋(píng)果計(jì)算機(jī)上給硬盤(pán)使用這種分區(qū)結(jié)構(gòu)，一般會(huì)應(yīng)用在外接硬盤(pán)或Ｕ盤(pán)上，這樣可以使個(gè)人計(jì)算機(jī)在轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時(shí)更方便。MacOSX不能從這種分區(qū)結(jié)構(gòu)的硬盤(pán)上啟動(dòng)系統(tǒng)。5.2HFS+的特點(diǎn)HFS+又稱(chēng)MacOSExtended，是目前蘋(píng)果計(jì)算機(jī)默認(rèn)的最常見(jiàn)的文件系統(tǒng)。HFS+來(lái)源于UNIX系統(tǒng)，但是又不應(yīng)用于UNIX系統(tǒng)。它增加了許多新的特性，同時(shí)也有許多不同于Windows、UNIX等系統(tǒng)的概念。HFS+是蘋(píng)果公司為替代分層文件系統(tǒng)（HierarchicalFileSystem，HFS）而開(kāi)發(fā)的一種文件系統(tǒng)，被用在Macintosh計(jì)算機(jī)（或者其他運(yùn)行MacOS的計(jì)算機(jī)）上，也是iPod上使用的一種文件系統(tǒng)。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，蘋(píng)果公司也把HFS+命名為“Sequoia”。HFS+是HFS的改進(jìn)版本，能支持更大的文件，并用Unicode來(lái)命名文件或文件夾，代替了MacOSRoman或一些其他的字符集。HFS+和HFS一樣也使用B樹(shù)來(lái)存儲(chǔ)大部分分卷的元數(shù)據(jù)。5.2HFS+的特點(diǎn)HFS+把硬盤(pán)內(nèi)的空間分為一個(gè)個(gè)邏輯塊。每個(gè)邏輯塊大小為512個(gè)字節(jié)，稱(chēng)為1個(gè)扇區(qū)。所有扇區(qū)均從0開(kāi)始編號(hào)，直到磁盤(pán)的總扇區(qū)數(shù)減1為止。

在一個(gè)文件卷內(nèi)，文件的分配單元不是扇區(qū)，而是HFS+把所有扇區(qū)分成的等大的組。通常將這個(gè)組稱(chēng)為分配塊。每個(gè)分配塊大小為2n個(gè)扇區(qū)，且占用一組連續(xù)的扇區(qū)。

分配塊大小為2的正整數(shù)次冪，且大于或等于512個(gè)字節(jié)。此值在卷初始化時(shí)被設(shè)定，并且在卷存在的過(guò)程中不能被修改，除非重新對(duì)卷進(jìn)行初始化。HFS+用32個(gè)位記錄分配塊的數(shù)量，因此最多可以管理232個(gè)分配塊。

所有的文件結(jié)構(gòu)，包括卷頭，都包含在一個(gè)或幾個(gè)分配塊中（也有例外的情況，如備份卷頭），而HFS的特殊結(jié)構(gòu)（包括啟動(dòng)塊、主目錄塊和位圖）不屬于任何分配塊塊。5.2HFS+的特點(diǎn)

為了減少文件碎片的產(chǎn)生，HFS+在為文件分配存儲(chǔ)空間時(shí)，會(huì)盡可能地為其分配一組連續(xù)的分配塊或塊組。塊組大小通常為分配塊大小的整數(shù)倍。塊組大小在卷頭中進(jìn)行說(shuō)明。

對(duì)于非連續(xù)存儲(chǔ)的文件，MacOS系統(tǒng)采用“下一可用分配”策略為其分配存儲(chǔ)空間，即當(dāng)MacOS系統(tǒng)接收到文件空間分配請(qǐng)求時(shí)，如果找到的空閑空間無(wú)法滿(mǎn)足請(qǐng)求的空間大小，則繼續(xù)從下一個(gè)找到的空閑塊開(kāi)始繼續(xù)分配，如果該次找到的連續(xù)空閑空間足夠大，則MacOS系統(tǒng)根據(jù)請(qǐng)求空間的大小分配塊組大小的整倍數(shù)空間給該文件。5.3HFS+的結(jié)構(gòu)HFS+整體結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。其中，灰色底框?yàn)橛脩?hù)數(shù)據(jù)區(qū)。下面對(duì)卷頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。圖5-1

HFS+整體結(jié)構(gòu)5.3HFS+的結(jié)構(gòu)HFS+的卷頭位于宗卷的2號(hào)扇區(qū)，占用1個(gè)扇區(qū)，其重要性質(zhì)類(lèi)似FAT文件和NTFS的DBR，如圖5-2所示。圖5-2HFS+的卷頭5.3HFS+的結(jié)構(gòu)

卷頭中主要參數(shù)如圖5-3所示，其中包含了HFS+的主要標(biāo)志示。圖5-3卷頭中主要的參數(shù)5.3HFS+的結(jié)構(gòu)

卷頭中主要參數(shù)如圖5-3所示，其中包含了HFS+的主要標(biāo)志示。

（1）簽名：H+，也就是卷頭的標(biāo)志（H+代表HFS+格式；HX代表HFSX格式）。

（2）版本：也是對(duì)宗卷格式的描述。通常來(lái)說(shuō)，版本“4”表示HFS+格式；版本“5”表示HFSX格式。

（3）屬性：描述該宗卷所具備的屬性。

（4）最后加載版本：用來(lái)識(shí)別最后對(duì)該宗卷做寫(xiě)操作的系統(tǒng)版本。對(duì)于MacOS8.1到MacOS9.2系統(tǒng)版本，該參數(shù)值為“8.10”；對(duì)于MACOSX系統(tǒng)版本，該參數(shù)值為“10.0”。

（5）日志信息塊：描述日志信息塊的地址。

（6）創(chuàng)建時(shí)間：記錄了該宗卷創(chuàng)建的日期和時(shí)間，此處記錄的是創(chuàng)建時(shí)的本地時(shí)間。5.3HFS+的結(jié)構(gòu)

卷頭中主要參數(shù)如圖5-3所示，其中包含了HFS+的主要標(biāo)志示。

（7）修改時(shí)間：記錄了該宗卷最后一次修改的日期和時(shí)間，此處記錄的是修改時(shí)的本地時(shí)間。

（8）備份時(shí)間：記錄了該宗卷最后一次備份的日期和時(shí)間，此處記錄的是備份時(shí)的本地時(shí)間。

（9）檢查時(shí)間：記錄了該宗卷最后一次做一致性檢測(cè)的日期和時(shí)間，此處記錄的是檢查時(shí)的本地時(shí)間。磁盤(pán)檢測(cè)工具（包括DiskFirstAid）必須在完成磁盤(pán)檢測(cè)后才能被安裝使用。磁盤(pán)檢測(cè)工具有可能周期性地對(duì)宗卷進(jìn)行檢測(cè)。

（10）文件數(shù)目：記錄了該宗卷上文件的總數(shù)，但不包括元文件。該數(shù)目和編錄文件里記錄的文件數(shù)是一致的。

（11）目錄數(shù)目：記錄了該宗卷上文件夾的總數(shù)，但不包括根目錄。該數(shù)目等于編錄文件記錄的文件夾總數(shù)減1。5.3HFS+的結(jié)構(gòu)

卷頭中主要參數(shù)如圖5-3所示，其中包含了HFS+的主要標(biāo)志示。

（12）每塊字節(jié)數(shù)：塊大小，即每個(gè)塊包含的字節(jié)數(shù)。

（13）總塊數(shù)：記錄宗卷中塊的總數(shù)，如果一個(gè)宗卷的總大小是分配塊大小的整數(shù)倍，那么該磁盤(pán)上包括卷頭和備份卷頭在內(nèi)的所有區(qū)域都包括在一個(gè)塊中。

（14）空閑塊數(shù)：記錄了該宗卷上沒(méi)有被使用的塊的總數(shù)。

（15）下一個(gè)分配塊號(hào)：記錄了宗卷上下次分配搜索的起始位置。當(dāng)需要為一文件分配塊時(shí)，該值被MacOS系統(tǒng)用來(lái)記錄和尋找未使用塊的起始位置。

（16）資源分支的塊組大?。涸跒槲募黾哟鎯?chǔ)空間時(shí)，需要以資源分支的塊組大小給文件分配空間。不過(guò)大部分蘋(píng)果操作系統(tǒng)都會(huì)忽略資源分支的塊組大小，只以數(shù)據(jù)分支的塊組大小作為給數(shù)據(jù)分支和資源分支分配空間的依據(jù)。5.3HFS+的結(jié)構(gòu)

卷頭中主要參數(shù)如圖5-3所示，其中包含了HFS+的主要標(biāo)志示。

（17）數(shù)據(jù)分支的塊組大?。河涗浟四J(rèn)的數(shù)據(jù)分支塊組的大小，以字節(jié)為單位。

（18）下一個(gè)目錄的ID：記錄了下一個(gè)未使用的目錄文件的ID。

（19）寫(xiě)記數(shù)：在寫(xiě)記數(shù)區(qū)域記錄的宗卷被加載的次數(shù)，且在每次宗卷被加載時(shí)都會(huì)增加。它允許操作跟蹤該宗卷的加載情況，甚至是未被正確加載或意外失去連接的情況。當(dāng)介質(zhì)重新加載接入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)此處的值以確定在因意外失去連接時(shí)是否對(duì)宗卷產(chǎn)生了改變。5.4HFS+的文件

在HFS+中有5種特殊的文件，用來(lái)分別保存文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)性數(shù)據(jù)和屬性，我們將這5個(gè)文件稱(chēng)為“元文件”，這5種文件分別是分配文件（AllocationFile）、盤(pán)區(qū)溢出文件（ExtentsOveflowFile）、編錄文件（CatalogFile）、屬性文件（AttributesFile）和啟動(dòng)文件（StartupFile）。HFS+的元文件只有數(shù)據(jù)分支，沒(méi)有資源分支。它們的起始地址和大小都在文件系統(tǒng)的卷頭中描述。

1．分配文件：

分配文件用來(lái)描述文件系統(tǒng)中塊的狀態(tài)（空閑或已被占用），相當(dāng)于NTFS中的位圖文件。2．盤(pán)區(qū)溢出文件：

HFS+的盤(pán)區(qū)是為分支分配的一系列連續(xù)的塊，并使用起始?jí)K號(hào)和塊數(shù)描述盤(pán)區(qū)的所在地址。對(duì)于一個(gè)用戶(hù)文件，每個(gè)分支的前8個(gè)盤(pán)區(qū)的信息會(huì)被保存在宗卷的編錄文件中。5.4HFS+的文件3．編錄文件：編錄文件用來(lái)描述文件系統(tǒng)內(nèi)的文件和目錄的層次結(jié)構(gòu)。該文件存儲(chǔ)了文件系統(tǒng)中所有文件和目錄的重要信息。

編錄文件是用B-樹(shù)結(jié)構(gòu)組織目錄的。通過(guò)B-樹(shù)結(jié)構(gòu)能夠快速而有效地在層次很多的大目錄中尋找目標(biāo)文件4．屬性文件：屬性文件用來(lái)保存文件及目錄的附加信息。它的組織結(jié)構(gòu)與編錄文件一樣，都是采用B-樹(shù)結(jié)構(gòu)。5．啟動(dòng)文件：?jiǎn)?dòng)文件是為了從HFS+宗卷