整理效率源版數(shù)據(jù)恢復(fù)工具datacompass數(shù)據(jù)指引針技術(shù)白皮書

1、精品文檔效率源2011版數(shù)據(jù)恢復(fù)工具DataCompass數(shù)據(jù)指南針技術(shù)白皮書背景數(shù)據(jù)指南針是效率源科技于2008年推出的針對(duì)邏輯層的數(shù)據(jù)恢復(fù)工具。該工具從推出以后，經(jīng)過了很多次升級(jí)，增加了許多實(shí)用強(qiáng)大的功能，如影子技術(shù)、日立硬盤固件區(qū)虛擬技術(shù)、硬盤分頭鏡像技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用解決了很多數(shù)據(jù)恢復(fù)難題，為客戶創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而，硬盤的技術(shù)在不斷地發(fā)展進(jìn)步，新的難題也不斷出現(xiàn)。因應(yīng)市場(chǎng)的需求，硬盤廠商推出了TB級(jí)大容量硬盤，并在這些硬盤中引入了一些新的設(shè)計(jì)。因?yàn)榧夹g(shù)的不成熟，這些設(shè)計(jì)存在一些缺陷，使得很多硬盤特別是大容量硬盤產(chǎn)生了盤體故障和固件問題。2008年11月初網(wǎng)絡(luò)上陸續(xù)出現(xiàn)了關(guān)于

2、希捷存在“卡死”問題的報(bào)道，當(dāng)時(shí)涉及的產(chǎn)品是世界第一塊1.5TB臺(tái)式機(jī)硬盤-酷魚11代（Barracuda7200.11）。根據(jù)用戶的反映，該款硬盤在使用過程中會(huì)無故失去響應(yīng)，導(dǎo)致系統(tǒng)卡死數(shù)秒（時(shí)間不等），隨后又自動(dòng)恢復(fù)。以后又有陸續(xù)報(bào)道反映希捷硬盤使用一段時(shí)間以后無法被BIOS識(shí)別以及LBA識(shí)別成0等故障（效率源科技在希捷專修中給出了專門的解決方案）。據(jù)希捷官方稱，這是因?yàn)樵撓盗杏脖P存在固件缺陷，并向用戶發(fā)布了新的固件升級(jí)解決此類問題。這就是著名的希捷“固件門”。盡管希捷升級(jí)了硬盤固件，并推出了酷魚12代（Barracuda7200.12）系列，然而這兩個(gè)系列的硬盤依然存在新的故障，假卡死就

3、是其中一種。假卡死是指硬盤遇到壞道以后無法響應(yīng)，并且硬盤無法刷新狀態(tài)，仍然報(bào)告就緒。正是受“固件門”的部分影響，2010年第一季度西部數(shù)據(jù)硬盤出貨量首次超過希捷，占據(jù)第一的位置。然而，這并不能說明西部數(shù)據(jù)的硬盤完美無瑕，其近些年推出的ROYL系列大容量硬盤同樣存在設(shè)計(jì)缺陷。和其它品牌硬盤一樣，西數(shù)硬盤的固件設(shè)計(jì)了兩份。對(duì)于兩個(gè)磁頭以上的硬盤，兩份固件依次存放在邏輯0頭（主頭）和邏輯1頭（副頭）。盡管固件只存放在兩個(gè)磁頭上，西數(shù)硬盤在通電以后會(huì)檢測(cè)每一個(gè)磁頭的狀況。如果有一個(gè)磁頭損壞，硬盤就無法初始化，發(fā)出敲盤聲并停轉(zhuǎn)電機(jī)。如果想從這些故障硬盤中恢復(fù)數(shù)據(jù)，用戶就必須更換整個(gè)磁頭組件。由于這些硬盤

4、一般都是500GB以上的大容量硬盤，更換磁頭的成本很高；并且有時(shí)即使更換了完好的磁頭組件，硬盤仍然無法正常工作！為了解決上述兩大難題以及客戶遇到一些其它問題，效率源科技重磅推出2011版數(shù)據(jù)指南針，升級(jí)了七大功能：西數(shù)硬盤固件加載技術(shù)、希捷硬盤電源復(fù)位設(shè)置、東芝和富士通硬盤分頭技術(shù)、狀態(tài)寄存器和錯(cuò)誤寄存器、硬盤信息獲取、鏡像過程中的扇區(qū)實(shí)時(shí)查看、數(shù)據(jù)指南針的東芝和富士通硬盤接口。本文檔將會(huì)介紹所有的七大功能，包括一些細(xì)節(jié)。狀態(tài)寄存器和錯(cuò)誤寄存器這次升級(jí)采納了客戶的建議，在程序中引入了狀態(tài)寄存器和錯(cuò)誤寄存器，讓用戶實(shí)時(shí)了解硬盤的狀態(tài)以及錯(cuò)誤類型。其實(shí)，很早就有客戶建議引入這個(gè)兩個(gè)寄存器，開發(fā)者出

5、于功能和速度平衡的考慮，沒有在程序中引入，而是在控制終端面板上設(shè)計(jì)了部分重要的狀態(tài)寄存器，如硬盤忙碌（BSY,硬盤就緒（DRD）等。這次升級(jí)，開發(fā)者為了讓用戶能夠更方便地查看硬盤狀態(tài)，更重要地是為了配合“電源復(fù)位設(shè)置”功能，在程序中引入了狀態(tài)寄存器和錯(cuò)誤寄存器，如圖1所示。精品文檔精品文檔圖1卜面介紹狀態(tài)寄存器和錯(cuò)誤寄存器每個(gè)bit位含義。76543210BSYDRDDWFDSCDRQCRRIDXERR表176543210BBKUNC0IDNF0ABRTTONFAMNF希捷硬盤電源復(fù)位設(shè)置這個(gè)功能的升級(jí)源于客戶發(fā)過來的一個(gè)希捷酷魚11代(Barracuda7200.11)320GB硬盤?？蛻舴?/p>

6、映該硬盤在數(shù)據(jù)拷貝過程中經(jīng)?？ㄋ?，程序無法自動(dòng)完成軟復(fù)位和硬復(fù)位，需要手動(dòng)電源復(fù)位。開發(fā)者在研究了這個(gè)硬盤以后發(fā)現(xiàn)，這種硬盤在遇到壞道時(shí)卡死，但同時(shí)“BSY位不置“1”，仍然保留卡死之前的就緒狀態(tài)，因此程序無法判斷硬盤的真實(shí)狀態(tài)，不會(huì)觸發(fā)軟復(fù)位，硬復(fù)位和電源復(fù)位。這是硬盤設(shè)計(jì)上的缺陷，因?yàn)楦鶕?jù)ATA協(xié)議規(guī)定，當(dāng)設(shè)備卡死無法響應(yīng)外部命令時(shí)，狀態(tài)寄存器“BSY位必須置“1”。針對(duì)這種情況，開發(fā)者增加了電源復(fù)位設(shè)置功能，由用戶指定觸發(fā)電源復(fù)位的條件(狀態(tài)寄存器的bit位)。精品文檔精品文檔使用這個(gè)功能時(shí)，用戶首先必須判斷硬盤卡死時(shí)的狀態(tài)，即狀態(tài)寄存器的各個(gè)bit位是否生效。本文用上述的硬盤為例說明（

7、具體步驟請(qǐng)參照程序安裝包對(duì)應(yīng)視頻）。在沒有設(shè)置電源復(fù)位條件時(shí)，我們可以打開兩個(gè)分區(qū)，如圖2所示。但是，我們也注意到硬盤的狀態(tài)報(bào)告為“Error”，同時(shí)終端面板上“DRDDWF”、“DSC、ERR燈亮，如圖3所示。接著，查看扇區(qū)發(fā)現(xiàn)扇區(qū)精品文檔精品文檔都是“4040”（圖8）,即無法訪問，硬盤此時(shí)已經(jīng)卡死，無法響應(yīng)外部命令。精品文檔精品文檔精品文檔圖4精品文檔精品文檔因此當(dāng)前硬盤卡死時(shí)的標(biāo)志就是上述的幾個(gè)也能夠打開，如圖6所示.bit位有效，必須觸發(fā)電源復(fù)位。在程序中設(shè)置好相應(yīng)的狀態(tài)bit位以后（圖5）,硬盤的第三個(gè)分區(qū)精品文檔精品文檔圖5（圖中“DWF”后應(yīng)為“DRD）精品文檔精品文檔這個(gè)功能

8、能夠有效解決部分希捷7200.11和7200.12硬盤卡死后仍然報(bào)告狀態(tài)為就緒的故障。目前我們只發(fā)現(xiàn)希捷硬盤存在此故障，如果用戶認(rèn)精品文檔精品文檔為其它品牌硬盤有相似的癥狀，也可以嘗試此功能。硬盤信息獲取硬盤信息獲取功能用于獲取硬盤的型號(hào)，固件版本號(hào)，序列號(hào)，LBA和緩存大小，如圖12所示。這個(gè)功能被整合到“固件加載”菜單，其目的就是為了配合“西數(shù)硬盤固件加載”功能，使得用戶能夠有效判斷硬盤的參數(shù)能否正確獲取。西數(shù)硬盤固件加載技術(shù)此項(xiàng)技術(shù)的引入在于解決西數(shù)ROYL系列硬盤在一個(gè)固件存放頭損壞的情況下無法加載固件的故障。這種故障的表現(xiàn)是：硬盤通電以后，電機(jī)起轉(zhuǎn)，磁頭嘗試尋道并發(fā)出輕微的“咯咯”摩

9、擦聲，嘗試兩三次以后，電機(jī)停轉(zhuǎn)。硬盤這時(shí)工作在電路板模式，仍然報(bào)告狀態(tài)就緒。我們將硬盤連接到數(shù)據(jù)指南針，獲取硬盤信息如圖7所示。由圖可知，只有硬盤型號(hào)被識(shí)別，固件版本，序列號(hào)，容量和緩存容量為空。這說明硬盤固件沒有加載，硬盤型號(hào)是從電路板上識(shí)別到的。然后，我們點(diǎn)擊“主頭加載”（本例中是副頭故障），讓硬盤從主頭加載固件并復(fù)位，再次獲取硬盤信息如圖8所示。這時(shí),硬盤已經(jīng)從主頭固件啟動(dòng)并完成初始化，所以硬盤的全部信息都正確地獲取到了。厘削I思碰靠仔刑號(hào)修藉配星破席理中精品文檔精品文檔區(qū)*序.一耍盤型號(hào)他匚17D5OaiiBT-OLYNAO壁矗通祥：S9.01DD1成耳呼利中WITWCKg時(shí)Qgn年康

10、速窖呈17677916.8嚎甑鍍神1日非4KF我取硬盤固件加載以后，我們進(jìn)入DataCompassExplorer順利打開了分區(qū)（圖9）。精品文檔精品文檔DfttaCompuiExpilorpr-VBliurAT*Thmlory,LLC.AllRtahtiR*rv*d.Vrr;9D匚！壯翼攵wijcfiam*P：M，上*iwhiKml&iJ$4ZEttMTMOOtviwjn：mLil*1311rMfri“Fkillsnv-04-3ab.r.jCIISSffTerf-wenn41，出出1MM-X*EFMWSRKT-fllkMH口U匕口口口ORQOOCCDOODDGn-n*有叵，一七院nsit*加

11、門g圖9這個(gè)硬盤有6個(gè)磁頭，損壞了一個(gè)磁頭，數(shù)據(jù)的完整率為83%（理論數(shù)值）。我們可以先查看目錄，直接提取用戶的重要數(shù)據(jù)。當(dāng)然，出于數(shù)據(jù)安全的考慮，可以采用分頭鏡像技術(shù)，先把完好磁頭的數(shù)據(jù)鏡像出來，以避免完好的磁頭在和損壞的磁頭一起動(dòng)作時(shí)損壞。如圖10所示，我們創(chuàng)建磁頭位圖以后，將邏輯1頭（H1）去掉，分頭鏡像剩下的5個(gè)頭的數(shù)據(jù)，這樣可以恢復(fù)大概80%（理論數(shù)值為83%,需將壞道考慮進(jìn)去）的數(shù)據(jù)。這80%的數(shù)據(jù)很大可能就是客戶需要的數(shù)據(jù)。這種情況下我們不需要更換磁頭就能恢復(fù)客戶的數(shù)據(jù)，節(jié)省了大容量硬盤開盤帶來的一大筆成本。這是很有意義，很實(shí)用的一個(gè)技術(shù)，因?yàn)橛行┛蛻舻臄?shù)據(jù)并不是那么重要，他們沒

12、有意愿更換磁頭，我們就可以通過指定磁頭加載固件，然后分頭鏡像來恢復(fù)數(shù)據(jù)。同時(shí)，我們?cè)趯?shí)際工作中還發(fā)現(xiàn)，有些硬盤的磁頭并不是全部損壞，只是性能降低了，在分頭鏡像過后，磁頭竟然又變好了。這可能是因?yàn)?，磁頭組件是一個(gè)整體，在分頭鏡像過程中，損壞的磁頭和完好的磁頭一起動(dòng)作，慢慢地性能就變好了。精品文檔精品文檔圖10這里需要強(qiáng)調(diào)，并不是所有的磁頭損壞的情況都可以使用固件加載技術(shù)。這是因?yàn)槲鲾?shù)固件只有兩份，分別存放在邏輯0頭（主頭）和邏輯頭（副頭），如果主頭和副頭全部損壞，加載其它磁頭也沒有效果，因?yàn)槠渌蓬^上沒有固件，無法讓硬盤工作。因此，用戶需要正確判斷硬盤是否能夠使用固件加載技術(shù)。用戶必須牢記，適用

13、固件加載技術(shù)的硬盤故障表現(xiàn)是：硬盤通電以后，電機(jī)起轉(zhuǎn)，磁頭嘗試尋道并發(fā)出輕微的“咯咯”摩擦聲，嘗試兩三次以后，電機(jī)停轉(zhuǎn)。附注：此次升級(jí)將日立硬盤固件加載和西數(shù)硬盤固件加載整合到同一個(gè)菜單，這里順帶說明日立硬盤固件加載功能。日立硬盤加載技術(shù)在這次升級(jí)中作了優(yōu)化，開發(fā)者將所有硬盤系列資源整合到了一起（包括最新的7232,5450等系列），原來的資源選擇框變成了“自動(dòng)加載”按鈕。用戶不再須要選擇硬盤系列，直接點(diǎn)擊“自動(dòng)加載”，程序會(huì)自動(dòng)判斷硬盤系列并加載相應(yīng)資源。數(shù)據(jù)指南針的東芝和富士通專修接口精品文檔精品文檔這個(gè)功能使得數(shù)據(jù)指南針可以直接訪問連接到東芝和富士通專修終端的硬盤。此功能的設(shè)計(jì)旨在讓用戶

14、在使用專修檢測(cè)修復(fù)完固件以后，能夠直接訪問數(shù)據(jù)，而不必將硬盤從專修終端取下連接到數(shù)據(jù)指南針。東芝和富士通硬盤分頭鏡像這個(gè)功能用于東芝和富士通硬盤的分頭鏡像，適用于單個(gè)磁頭損壞的多磁頭硬盤。此功能的加入進(jìn)一步完善了數(shù)據(jù)指南針的分頭鏡像技術(shù)。其中，富士通的分頭鏡像更是獨(dú)家支持，如圖11所示。圖11分頭鏡像功能是通過專用的廠家指令來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用戶選擇對(duì)應(yīng)的硬盤型號(hào)時(shí)，程序向硬盤發(fā)送相應(yīng)的指令；硬盤返回每個(gè)磁頭對(duì)應(yīng)的LBA給程序。程序通過硬盤返回的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建磁頭位圖。這樣，在鏡像過程中，硬盤就會(huì)根據(jù)用戶的選擇，跳過屏蔽的壞磁頭的數(shù)據(jù)。這樣做的好處是能夠安全地讀出完好磁頭上的數(shù)據(jù)的同時(shí)又不會(huì)損傷盤片。具體說明可以參見上文西數(shù)硬盤固件加載技術(shù)部分對(duì)