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恢复不能恢复的数据-不依赖硬盘的数据恢复 - 4.数据恢复技术

作者：香农青岛数据恢复中心 2007-12-11 00:58

4.数据恢复技术

这份白皮书主要关注的是数据的硬件恢复方法。不管采用何种方法从损坏的硬盘上读取扇区数据，最终都要将数据重组为文件。这一工作是由计算机软件完成的。然后要将文件写到另外的存储设备中，并返还给用户。

虽然硬盘驱动器损坏了，但是磁盘的表面有可能还是完好的。如果磁盘没有物理的损坏，那么用户的数据就还在那儿。如果磁盘已经物理损坏，那么磁盘上磁介质受损的地方就没有数据了。磁盘的磁介质只有一微英寸厚，所以任何挂擦都可能将磁介质完全擦除。在普通工作模式下之所以磁头不会挂擦磁盘，是由于磁头飞行在磁盘表面上——但是飞行高度只有不到1微英寸！如果磁盘变形使得磁头不能再飞行，那么就没有可以商业化的方法来恢复数据了。

• 4.1 传统的硬件代换方法

从损坏的硬盘上恢复数据的最高级、可以商业化的方法是代换损坏的硬盘部件。如果要代换的部件位于磁头/磁碟组件（HDA）内部，那么需要在一个完全洁净的环境中才能进行（如下图所示）。记住磁头的飞行高度只有大约1微英寸，所以即使一个手印或者一个粒子也会使得硬盘坠毁，从而对硬盘上的数据造成更大的破坏。

要保证代换部件可以成功，必须要拥有可供代换的部件。显然硬盘生产商不会提供备件。因此不得不从其他完好的同型号的硬盘上拆卸需要的部件。但是，由于磁头－磁碟与超级调谐的参数必须严格匹配，因此要找到合适的可供代换的部件并不容易。

大多数发送到数据恢复公司的硬盘是几年以前的，市场上已经不再销售。因此数据恢复公司必须保留足够的可供代换的部件。下图显示了ActionFront的拥有的备件。

• 4.1.1 PCB代换

部件代换中最简单的要属代换PCB（印刷电路板）了。即使不在洁净空间中也可以进行这一工作。如果代换PCB取得成功，并且没有其它的硬件故障，那么就可以打开硬盘电源了。硬盘会起转，磁头会寻址，然后固件和参数表会被从磁盘的固件区读出，这时硬盘上的数据就可以正常访问了。http://www.shannon.net.cn

但是如果硬盘的PCB上载有非易失性存储器，那么只代换PCB是不够的。在某些情况下可以将此存储芯片从损坏的PCB上移到代换的PCB上。不过若代换PCB的PRML读信道版本与原始PCB不符的话，只代换PCB也是不会取得成功的。参数表中的信道设置与读信道芯片也是相对应的。另外如果硬盘的固件区损坏，致使不能寻址固件区并读取固件和参数表，那么代换PCB也不会取得成功。

• 4.1.2 代换固件

一个正常的硬盘在加电后会有以下一系列的动作:

1.芯片返回加电状态信息。
2.如果一切正常，主轴起转并达到额定RPM（每分钟转速），如10，000RPM。在这之前，磁头停泊在停泊区，并由臂锁固定在安全台上。停泊区可能位于磁碟的最内圈（ID）。某些使用凹槽嵌位的驱动器，停泊区位于磁碟的最外圈（OD）。
3.当达到额定的RPM后，驱动臂脱离臂锁，硬盘的电子子系统可以读取其中一个磁头上的信号，以寻找伺服内嵌（servo wedges）。磁碟每圈大概有50到200个伺服内嵌（servo wedges）。然后硬盘就由存储在PCB上的ROM中的简单程序（固件）来控制了。
4.当寻找到伺服，进行同步后，硬盘就可以寻址固件区了。固件区一般位于至少一个磁碟的最外圈（OD）。
5.此时硬盘读取固件（磁盘固件）。磁盘上的固件可以更精确的控制硬盘的程序，程序被载入到RAM中并执行。固件区还包括有关磁头的物理特征的参数表，信道优化设置，数据层，还有被重定向的缺陷扇区。
6.接下来硬盘会执行一些自测和重校准。然后就会发出准备就绪的信号。

很显然，如果硬盘不能读取固件数据，就会给代换固件增加相当的难度。如果停泊区附近的磁介质被破坏，就无法获取伺服。如果固件区所在的外圈（OD）遭到刮擦，超级调谐的参数就会丢失，固件和缺陷管理信息也会丢失。

一种有时会奏效的修复损坏的硬盘的技术是启动一个完好的硬盘，使其将固件和参数表载入RAM；然后将PCB热交换到损坏的硬盘的HDA上。也可以将正常硬盘的RAM内容快照写入到损坏的硬盘的RAM中。

不论用何种方法使损坏的硬盘载入固件，最好的结果是硬盘起转，然后与它自身的伺服同步，之后就可以寻址了。当然，由于RAM中还会载入替代硬盘的缺陷表。