數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)通?？煞譃槿齻€(gè)層次：邏輯層、固件層和物理層。邏輯層次主要關(guān)注在文件系統(tǒng)級(jí)別上的數(shù)據(jù)恢復(fù)，目前已經(jīng)有許多這方面的工具軟件。而固件層和物理層通常聯(lián)系較為緊密，它是在存儲(chǔ)介質(zhì)物理機(jī)構(gòu)受到損壞，比如硬盤(pán)受到撞擊導(dǎo)致硬件損壞等情況下，進(jìn)行的數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。由于通常存儲(chǔ)設(shè)備的固件故障看起來(lái)癥狀很像是硬件故障，所以經(jīng)常固件損壞會(huì)被當(dāng)做是硬件故障。又由于通常存儲(chǔ)設(shè)備在硬件受損時(shí)，固件也會(huì)受損，表現(xiàn)為固件和硬件雙重故障，因此通常固件層和物理層的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)是密不可分的。


    目前國(guó)內(nèi)外能夠在邏輯層進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的工具軟件是比較多的。它們有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是要求硬盤(pán)必須要能認(rèn)盤(pán)，能夠正常工作。如果要進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的硬盤(pán)出現(xiàn)故障，已經(jīng)不能認(rèn)盤(pán)，則所有這些工作在邏輯層的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件也就都無(wú)能為力了。因?yàn)檫@些軟件是工作在操作系統(tǒng)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)之上的，它們依賴于操作系統(tǒng)對(duì)磁盤(pán)的管理和訪問(wèn)。從操作系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，硬盤(pán)提供了一個(gè)平坦的存儲(chǔ)空間，而文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)則附加其上，在這個(gè)平坦的存儲(chǔ)空間中規(guī)劃和分配自己的文件存儲(chǔ)區(qū)域。如果硬盤(pán)本身發(fā)生故障，無(wú)法再正常訪問(wèn)其中的扇區(qū)，那么任何工作在邏輯層的軟件都是無(wú)法發(fā)揮作用的。這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行固件級(jí)別的修復(fù)。與邏輯層數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件數(shù)量眾多的情況相反，能夠在固件層對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行處理的工具則屈指可數(shù)。這是因?yàn)橐獙?duì)硬盤(pán)固件進(jìn)行處理，需要開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的硬盤(pán)維修卡硬件，同時(shí)會(huì)涉及到硬盤(pán)廠商的多種核心技術(shù)，所以開(kāi)發(fā)固件級(jí)數(shù)據(jù)恢復(fù)工具存在需要進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、相關(guān)資料極少以及國(guó)外廠家技術(shù)壟斷等諸多困難。


固件級(jí)數(shù)據(jù)恢復(fù)工具的必要性：
    前面提到數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的三個(gè)層次，可以看到固件級(jí)數(shù)據(jù)恢復(fù)是屬于底層的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)，它可以作為數(shù)據(jù)恢復(fù)和電子取證領(lǐng)域的重要一環(huán)，在某些場(chǎng)景下發(fā)揮關(guān)鍵作用。通常，在以下場(chǎng)景中需要對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行固件級(jí)處理：
1.硬盤(pán)出現(xiàn)大量壞道（物理或者邏輯）。通常在硬盤(pán)出現(xiàn)大量壞道的時(shí)候，普通的軟件（比如winhex）無(wú)法很好地處理，容易導(dǎo)致卡死等問(wèn)題。此時(shí)可以使用專(zhuān)用的固件級(jí)數(shù)據(jù)恢復(fù)工具對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行全盤(pán)鏡像。專(zhuān)業(yè)的工具具有各種策略設(shè)置和工廠讀取方案，可以最大限度的從壞道硬盤(pán)中提取數(shù)據(jù)。


2.硬盤(pán)出現(xiàn)固件損壞的情況。當(dāng)硬盤(pán)出現(xiàn)固件損壞問(wèn)題時(shí)，通常就無(wú)法正常工作，此時(shí)操作系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別到該硬盤(pán)，或者出現(xiàn)全盤(pán)壞道等問(wèn)題。由于廠家在設(shè)計(jì)硬盤(pán)固件時(shí)也遵循一般的軟件開(kāi)發(fā)原則，在現(xiàn)代的軟件工程中，由于硬盤(pán)的功能越來(lái)越復(fù)雜，固件的開(kāi)發(fā)難度也就越來(lái)越大，因而不可避免的會(huì)出現(xiàn)一定概率的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤（或稱為軟件BUG），固件作為一個(gè)軟件程序同樣無(wú)法避免這樣的情況。舉個(gè)例子，希捷硬盤(pán)在2008年底曾經(jīng)出現(xiàn)較大影響的“固件門(mén)”事件。由于希捷SD15版本固件存在設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)很多使用該版本固件的硬盤(pán)在用戶使用時(shí)出現(xiàn)了無(wú)法開(kāi)機(jī)、.隨機(jī)性地卡死、硬盤(pán)無(wú)法被識(shí)別的情況。由于這次事件波及范圍較大，較多用戶受到了影響，同時(shí)也使得人們開(kāi)始更多的關(guān)注數(shù)據(jù)安全。不僅僅是希捷，實(shí)際上，各種品牌的硬盤(pán)在一定的使用條件下，都會(huì)出現(xiàn)一定概率的固件損壞問(wèn)題，導(dǎo)致問(wèn)題的原因可能是設(shè)計(jì)缺陷，硬盤(pán)惡劣的工作環(huán)境、硬件故障或者其它數(shù)據(jù)恢復(fù)公司人為的破壞。這種情況下，要恢復(fù)硬盤(pán)里面的數(shù)據(jù)，都需要對(duì)固件進(jìn)行修復(fù)。


3.硬盤(pán)的物理?yè)p壞通常也會(huì)需要進(jìn)行固件處理及修復(fù)。這主要是兩個(gè)方面的原因：第一是物理?yè)p壞通常也會(huì)導(dǎo)致固件損壞，所以在硬件維修完畢后，還要對(duì)固件進(jìn)行修復(fù)。第二是通常對(duì)硬件進(jìn)行物理修復(fù)后，需要對(duì)固件進(jìn)行一定的處理。舉個(gè)例子，比如硬盤(pán)的磁頭損壞，通常的處理辦法是找到一塊相同型號(hào)的硬盤(pán)，將其磁頭更換到故障硬盤(pán)上。但是由于不同的磁頭之間會(huì)有微小的適配參數(shù)差異，所以更換磁頭后，可能需要重新調(diào)整固件中配置的磁頭參數(shù)信息，這樣才能使新磁頭正常工作。這樣的操作都需要對(duì)固件進(jìn)行處理。因此可見(jiàn)，固件操作與硬件維修通常是緊密聯(lián)系的。


    由上可見(jiàn)，在硬盤(pán)出現(xiàn)固件或硬件問(wèn)題后，需要先對(duì)齊進(jìn)行固件修復(fù)，然后，就可以繼續(xù)后面的邏輯處理步驟。