Антон Орлов - Тайны и секреты компьютера

К примеру, операционная система поставила в записи FAT, относящейся к одному из кластеров, ссылку на другой кластер, содержащий продолжение файла, а вот пометить этот кластер с продолжением как занятый (поместив в соответствующую запись FAT либо ссылку на следующий кластер файла, либо символ конца файла) не успела — произошла перезагрузка или отключение компьютера.

В итоге кластер оказался помеченным в FAT как свободный, и при записи на диск следующего файла (после новой загрузки операционной системы) он был для него использован. В итоге этот кластер стал принадлежать сразу двум файлам — сделался общим. Ясно, что в итоге в кластер будут записываться попеременно данные для обоих файлов, что испортит и те, и другие.

Или другая ситуация: при записи нового файла операционная система для него отвела в FAT цепочку кластеров, а в каталог записать информацию о номере его первого кластера не успела. В итоге отведенные кластеры стали потерянными — и не пустые, и не принадлежащие какому-либо файлу. Данные в них, если все же оказались записанными, стали недоступными.

Все описанные ситуации могут серьезно затруднить работу с файлами. Общие кластеры приводят к потерям данных, а потерянные — к трате свободного места и утере их содержимого. Чтобы исправить подобные ошибки файловой системы, используются программы для проверки дисков — например, ScanDisk из поставки Windows или Norton Disk Doctor из комплекта Norton Utilities. Эти программы анализируют FAT и структуру каталогов, и в случае обнаружения потерянных кластеров сохраняют их в отдельные файлы, а общие кластеры копируют для каждого из их файлов.

Много интересных материалов об устройствах различных файловых систем и их характеристиках можно найти на сервере www.ixbt.ru, в разделе http://www.ixbt.ru/storage [23] В частности, обратите внимание на статьи "Win95.CIH: Всем смертям назло" неизвестного автора, "Быстродействие FAT и NTFS" Дмитрия Михайлова, "Файловая система NTFS" его же (весьма полезная и интересная информация). ].

Об удалении файлов и восстановлении данных

Когда выполняется команда удаления файлов с жесткого диска (в Windows это происходит при очистке «Корзины», так как при простом удалении файлов с помощью команды «Удалить» или кнопки Delete файлы перемещаются в «Корзину», а не удаляются), то сама информация, находящаяся в ячейках жесткого диска, не уничтожается. Выполняется лишь пометка в FAT кластеров, ранее занимаемых этим файлом, как свободных, а в файле каталога, в котором этот файл находился, первый символ имени заменяется на знак"!". Так как длинные имена файлов хранятся в файле каталога отдельно от настоящих имен, то они в этом случае сохраняются.

Если в каталог и в кластеры, ранее занимаемые удаленным файлом, больше не производилось записи, то имеется возможность файл восстановить. Для этого нужно просто просмотреть файл каталога и найти в нем имя файла, узнать из записи, относящейся к этому файлу, номер первого кластера файла, а затем записать информацию из этого кластера в новый файл на свободное место винчестера.

Если файл занимал больше одного кластера, то наверняка восстановить можно лишь содержимое первого кластера. Информация о том, в каких кластерах располагалось остальное содержимое файла, утрачивается полностью, так как из FAT информация об удаленном файле стирается.

Поэтому программы восстановления удаленных файлов (к примеру, Norton UnErase Wizard) просто обьединяют в одном файле определенное число последовательных свободных кластеров (соответствующее записанному в файле каталога размеру удаленного файла) и именуют результат названием удаленного файла. Пример того, что получается — на рис. 8.10.

Рис. 8.10. Результат работы Norton UnEraze.

Этот текстовый файл snakecor.txt размером в 40 килобайт был удален, а потом восстановлен с помощью Notron UnErase Wizard, который нашел в файле каталога, где snakecor.txt находился, его имя с знаком"!" впереди, узнал оттуда размер файла и номер первого кластера, занимаемого файлом, а потом обьединил содержимое этого и следующего свободного кластера. Но, увы, программе и пользователю не повезло — изначально файл snakecor.txt был фрагментирован и в восстановленный файл попал фрагмент другого ранее удаленного файла, а не тот, который был нужен.

Что такое Unformat

При форматировании жесткого диска очищается таблица FAT (в ней все кластеры помечаются как свободные) и корневой каталог — из него удаляется вся информация о содержащихся в нем файлах и других каталогах. Сами данные на винчестере не стираются. Поэтому их можно восстановить программами типа Unformat. В этом отличие винчестера от дискеты — при проведении полного форматирования дискеты на ней заново записываются и магнитные метки начала секторов, и служебная информация, поэтому после полного форматирования данные на дискете восстановить практически нельзя. [24] На самом деле с помощью специального оборудования можно считать даже ту информацию, которая была физически удалена с диска, — на месте которой были записаны другие данные. Однако это — уже технологии спецслужб; тем не менее существуют специальные программы (например, Norton WipeInfo), которые производят бесповоротное удаление информации с диска путем многократной записи случайных данных в ранее занимаемые ею магнитные ячейки. "Быстрое форматирование" дискеты по своему принципу аналогично полному форматированию винчестера.