硬盘恢复修复 硬盘底层固件修复与数据恢复技术
一.概述:
数据恢复技术通常可以分为三层:逻辑层、固件层和物理层。逻辑层面主要集中在文件系统层面的数据恢复，这方面的工具和软件很多。固件层和物理层通常是密切相关的，是存储介质物理机制损坏时的数据恢复工作，比如硬盘被击中，硬件被损坏。因为存储设备的固件故障通常看起来像硬件故障，所以固件损坏通常被视为硬件故障。此外，当存储设备的硬件损坏时，固件也会损坏，这表现为固件和硬件的双重故障。因此，固件层和物理层的数据恢复技术密不可分。
目前，国内外有很多工具和软件可以在逻辑层面上恢复数据。他们有一个共同的特点，就是硬盘必须能够识别磁盘，正常工作。如果用于数据恢复的硬盘出现故障，无法再识别，那么在逻辑层工作的所有数据恢复软件都无能为力。因为这些软件在操作系统的磁盘驱动上工作，所以它们依赖于操作系统对磁盘的管理和访问。从操作系统的角度来说，硬盘提供了一个平面存储空，而文件系统驱动则附着在其上，并在这个平面存储空中规划和分配自己的文件存储区域。如果硬盘本身出现故障，无法再正常访问扇区，那么在逻辑层工作的任何软件都无法发挥作用。这时候就需要在固件层面修复硬盘了。与逻辑层大量的数据恢复软件相反，固件层能处理硬盘的工具屈指可数。这是因为处理硬盘固件，需要开发硬盘维护卡专用硬件，会涉及到很多硬盘厂商的核心技术。所以固件级数据恢复工具的开发难度很大，比如硬件设计开发、相关资料少、国外厂商技术垄断等。
二、固件级数据恢复工具的必要性:
参考数据恢复技术的三个层次，可以看出固件级的数据恢复属于底层的数据恢复技术，作为数据恢复和电子取证的重要组成部分，在某些场景下可以起到关键作用。通常，在以下情况下，需要在固件级别处理硬盘:
1.硬盘上有很多坏磁道(物理的或逻辑的)。通常硬盘上有很多坏轨的时候，一般的软件(比如winhex)都处理不好，很容易出现卡壳等问题。此时，可以使用专用的固件级数据恢复工具来完全镜像硬盘。专业工具有各种策略设置和工厂读取方案，可以最大限度的从坏硬盘中提取数据。
2.硬盘固件损坏。当硬盘被固件损坏时，通常无法正常工作。此时操作系统无法识别硬盘，或者出现整体坏轨等问题。由于厂商在设计硬盘固件时也遵循软件开发的一般原则，在现代软件工程中，由于硬盘的功能越来越复杂，固件的开发也越来越困难，因此必然会出现一定概率的设计错误(或软件bug)。固件作为软件程序，无法避免这种情况。比如希捷硬盘在2008年底就有“固件门”事件。由于希捷SD15固件的设计缺陷，当时很多使用该版本固件的硬盘无法启动，随机卡死，硬盘无法识别。由于此次事件范围较大，受影响的用户较多，人们开始更加关注数据安全。不仅仅是希捷，其实在一定的使用条件下，各种品牌的硬盘都会有一定的固件损坏概率，可能是设计缺陷、硬盘工作环境不好、硬件故障或者数据恢复公司的其他人为损坏造成的。在这种情况下，要恢复硬盘中的数据，需要修复固件。
3.硬盘的物理损坏通常需要固件处理和修复。这主要有两个原因:第一，物理损坏通常会导致固件损坏，所以在硬件修复后，应该修复固件。其次，硬件物理修复后，需要对固件进行处理。例如，如果硬盘的磁头损坏，通常的解决方法是找到一个相同型号的硬盘，用故障硬盘替换它的磁头。但是，由于不同磁头之间的适配参数略有差异，可能需要在更换磁头后重新调整固件中配置的磁头参数信息，以使新的磁头正常工作。这样的操作需要固件的处理。所以可以看出，固件运行和硬件维护通常是密切相关的。
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