被刪文件的恢復(fù)策略


　　要恢復(fù)被刪除的文件，只能根據(jù)刪除后留下的東西去做文章。文件被刪除后留下了什么呢？由上述分析可知：其一、留下了文件的內(nèi)容；其二、留下了“現(xiàn)場”。文件的恢復(fù)策略只能從這兩個(gè)方面來分析。以下談幾種恢復(fù)策略。


　　1.根據(jù)磁盤現(xiàn)場進(jìn)行恢復(fù)


　　如果文件被刪除，現(xiàn)場未被破壞(即文件被刪除后硬盤未發(fā)生過寫操作)，而且假定只刪除了一個(gè)文件，那么可根據(jù)系統(tǒng)的分配算法進(jìn)行恢復(fù)。因?yàn)橄到y(tǒng)建立一個(gè)文件時(shí)，必定根據(jù)某一特定的分配算法決定文件占用的數(shù)據(jù)塊位置。而當(dāng)該文件被刪除后，它所占用的數(shù)據(jù)塊被釋放，又回到系統(tǒng)的分配表中，這時(shí)如果重新建立一個(gè)文件，系統(tǒng)根據(jù)原來的分配算法分配出的數(shù)據(jù)塊必定跟該文件原來占用的數(shù)據(jù)塊一致，而且我們知道，UNIX文件最后一數(shù)據(jù)塊尾部多出的字節(jié)是全部置0的，據(jù)此只要調(diào)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分配算法，在系統(tǒng)中一塊塊的申請數(shù)據(jù)塊，因?yàn)閁NIX文件最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊尾部多出的字節(jié)全部為0，所以，只要發(fā)現(xiàn)一個(gè)分配出的數(shù)據(jù)塊中尾部全為0，即可認(rèn)為文件結(jié)束，由此可確定文件長度和內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)恢復(fù)。方法如下：


　?、派暾堃粋€(gè)索引節(jié)點(diǎn)，即向系統(tǒng)申請創(chuàng)建一個(gè)新文件名而不寫入任何內(nèi)容。如：#>/tmp/xx


　?、普{(diào)用系統(tǒng)分配數(shù)據(jù)塊算法getnextfreeblock()得到一個(gè)數(shù)據(jù)塊號，記入某一地址表變量中。


　　⑶讀出這個(gè)數(shù)據(jù)塊，判斷其尾部是否全部連續(xù)為0，若不是，則回到(2)，若是，則進(jìn)行(4)。


　?、仁紫扔孟到y(tǒng)函數(shù)fstat得到/tmp/xx的i節(jié)點(diǎn)號，然后將(2)步所得的地址表寫入索引節(jié)點(diǎn)的地址表中(注意間址問題)，并根據(jù)數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)和最后一塊中有效數(shù)據(jù)長度計(jì)算出文件大小，寫入i節(jié)點(diǎn)的di_size字段。


　?、苫貙懴到y(tǒng)的索引節(jié)點(diǎn)表即可。


　　需要說明的是，第一，系統(tǒng)分配數(shù)據(jù)塊的算法因不同的UNIX版本而不同；第二，有的UNIX如SCO UNIX 5.0版，其空閑數(shù)據(jù)塊的分配和回收是使用一種動(dòng)態(tài)鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，它們的文件恢復(fù)更加容易，只要在空閑鏈表中的表尾去尋找即可，筆者另行描述。


　　2. 根據(jù)內(nèi)容恢復(fù)。


　　若現(xiàn)場已被破壞，即硬盤發(fā)生過寫操作，那么只好根據(jù)內(nèi)容來恢復(fù)。而且，由于UNIX是一個(gè)多進(jìn)程、多用戶系統(tǒng)，它每一次開關(guān)機(jī)或硬件、通訊故障等都會(huì)記錄系統(tǒng)日志、.sh_history等，硬盤現(xiàn)場被破壞可能性極大。因此討論按內(nèi)容恢復(fù)的方法具有更大的實(shí)用價(jià)值。筆者經(jīng)過實(shí)際探索得出下列四種恢復(fù)策略供參考。


　?、抨P(guān)鍵字搜索法


　　如果知道被刪除的文件內(nèi)容中若干字節(jié)的內(nèi)容，而且該文件長度又不超過一個(gè)磁盤塊，那么可以在整個(gè)文件系統(tǒng)中搜索這一字節(jié)串，得出一個(gè)文件所在的數(shù)據(jù)塊，將它們的塊號填入一個(gè)i節(jié)點(diǎn)，即可恢復(fù)一個(gè)文件，搜索文件系統(tǒng)的算法很簡單，說明如下：


　　a. #df -k 確定文件系統(tǒng)的設(shè)備文件名(如/dev/root)


　　b.用下述函數(shù)搜索，若成功，返回?cái)?shù)據(jù)塊號，反之返回-1。其中fsname是文件系統(tǒng)的設(shè)備名，如/dev/root，comp()參數(shù)是實(shí)現(xiàn)搜索條件的函數(shù)。


　　long searchfs(char *fsname , int comp())


　　{


　　FILE *fp;


　　char buf[1024];


　　long i=0;


　　fp=fopen(fsname,"r");


　　while (!feof(fp))


　　{


　　fread(buf,1024,1,fp);


　　if (comp()) /* 檢查是否符合搜索條件 */


　　return i; /* 若成功返回塊號 */


　　i++;


　　}


　　fclose(fp);


　　return -1; /* 未找到符合條件的塊，返回-1*/


　　}


　?、凭_長度搜索法


　　如果知道被刪除文件的精確長度(字節(jié)數(shù))，那么可根據(jù)一個(gè)數(shù)據(jù)塊的大小，計(jì)算出文件的最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊中數(shù)據(jù)的精確長度，該數(shù)據(jù)塊中其他字節(jié)必然是全0。根據(jù)這一條件，通過搜索整個(gè)文件系統(tǒng)，找出其中符合條件的數(shù)據(jù)塊，若出現(xiàn)多個(gè)塊符合要求，則還需要根據(jù)其他條件區(qū)分。但不管怎樣，根據(jù)精確長度分析也是恢復(fù)數(shù)據(jù)的一個(gè)策略。


　?、莾?nèi)容關(guān)聯(lián)法


　　如果知道文件內(nèi)容中存在某種可實(shí)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)，例如文件的校驗(yàn)和，或者文件內(nèi)容的某種上下文關(guān)系，那么也可通過搜索整個(gè)文件系統(tǒng)，通過反復(fù)嘗試尋找符合關(guān)聯(lián)條件的磁盤數(shù)據(jù)塊，進(jìn)而恢復(fù)一個(gè)文件。


　?、拳h(huán)境比較法


　　如果知道刪除文件所在的文件系統(tǒng)的安裝過程，那么，另行找一臺(tái)完全相的機(jī)器，按原來完全相同的步驟安裝相同版本的UNIX和相應(yīng)的其他軟件，可以想象，新的機(jī)器環(huán)境會(huì)與原來的環(huán)境基本相同，比較兩個(gè)機(jī)器上相同文件系統(tǒng)的內(nèi)容，可以推斷出被刪除文件的大致位置，至少可以大大減少查找的范圍，一旦查找的范圍足夠小時(shí)，可以用逐個(gè)觀察和嘗試的方法結(jié)合其他條件恢復(fù)數(shù)據(jù)，降低恢復(fù)的難度，增加恢復(fù)的可靠性。


　　UNIX系統(tǒng)下文件系統(tǒng)恢復(fù)的具體實(shí)現(xiàn)依賴于不同操作系統(tǒng)和不同版本的具體文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和磁盤塊分配算法。本文試圖總結(jié)出一種一般性的思路和策略，限于篇幅，不能詳細(xì)討論它們的具體實(shí)現(xiàn)過程。