| Индекс материала |
|---|
| Содержание |
| Глава 0 |
| Глава 1 |
| Глава 2 |
| Глава 3 |
| Глава 4 |
| Глава 5 |
| Глава 6 |
Страница 6 из 8
Глава 4
Восстановление данных с flash-накопителей
• Принцип работы и устройство flash-памяти• Причины потери данных
• Восстановление данных, потерянных из-за физических неисправностей
• Восстановление данных, потерянных из-за логических неисправностей
• Восстановление информации с SIM-карт
• Резюме
В этой главе речь пойдет о различных устройствах хранения, основанных на flash-памяти (Flash Memory). Иначе их еще называют твердотельными, или полупроводниковыми накопителями, подчеркивая, что внутри такого накопителя отсутствуют подвижные детали, а информация хранится в полупроводниковом кристалле.
Самый типичный представитель полупроводниковых носителей информации – flash-диск. Сегодня эти носители информации полностью вытеснили дискеты и начинают постепенно теснить лазерные диски благодаря своим габаритам. Flash-память всерьез рассматривается и как альтернатива жестким дискам ноутбуков – первые образцы уже поступили в широкую продажу. Карты памяти разных типов – обязательный атрибут любой карманной техники: фотоаппаратов, видеокамер, плееров, мобильных телефонов. Особняком стоят SIM-карты мобильных телефонов. Несмотря на микроскопические размеры, это очень сложное устройство – целый микрокомпьютер, и лишь часть его памяти выделена для хранения пользовательских данных.
Восстановление данных с полупроводниковых носителей не столь актуально, как с винчестеров: они редко становятся основным и единственным местом хранения важной информации. Как правило, на flash-диски данные откуда-то переписываются и в исходном расположении обычно остается оригинал. Уникальными могут оказаться данные на картах памяти фотоаппаратов – действительно первая и единственная копия.
Принцип работы и устройство flash-памяти
В основе любой flash-памяти лежит кристалл кремния, на котором сформированы не совсем обычные полевые транзисторы. У такого транзистора есть два изолированных затвора: управляющий (control) и плавающий (floating). Последний способен удерживать электроны, то есть заряд. В ячейке, как и у любого полевого транзистора, есть сток и исток (рис. 4.1). В процессе записи на управляющий затвор подается положительное напряжение, и часть электронов, движущихся от стока к истоку, отклоняется к плавающему затвору. Некоторые из электронов преодолевают слой изолятора и проникают (диффундируют) в плавающий затвор. В нем они могут оставаться в течение многих лет.
Концентрация электронов в области плавающего затвора определяет одно из двух устойчивых состояний транзистора – ячейки памяти. В первом, исходном, состоянии количество электронов на плавающем затворе мало, а пороговое напряжение открытия транзистора относительно невысоко (логическая единица). Когда на плавающий затвор занесено достаточное количество электронов, транзистор оказывается во втором устойчивом состоянии. Напряжение открытия его резко увеличивается, что соответствует логическому нулю. При считывании измеряется пороговое напряжение, которое нужно подать на сток для открытия транзистора. Для удаления информации на управляющий затвор кратковременно подается отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора диффундируют обратно на исток. Транзистор вновь переходит в состояние логической единицы и остается в нем, пока не будет произведена очередная запись. Примечательно, что во flash-памяти один транзистор хранит один бит информации – он и является ячейкой. Весь процесс «запоминания» основан на диффузии электронов в полупроводнике. Отсюда следуют два не очень оптимистичных вывода.
• Время хранения заряда очень велико и измеряется годами, но все же ограничено: законы термодинамики и обратной диффузии.
• По той же причине ограничено число циклов записи-перезаписи: от ста тысяч до нескольких миллионов. Со временем неизбежно происходит деградация самого материала и р-п-переходов. Например, карты Kingston Compact Flash рассчитаны на 300 000 циклов перезаписи, Transcend Compact Flash – на 1 000 000, а flash-диск Transcend 1Gb USB – всего на 100 000.
Существуют две архитектуры flash-памяти. Они отличаются способом обращения к ячейкам и, соответственно, организацией внутренних проводников.
• Память NOR (ИЛИ-НЕ) позволяет обращаться к ячейкам по одной. К каждой ячейке подходит отдельный проводник. Адресное пространство NOR-памяти позволяет работать с отдельными байтами или словами (2 байта). Такая архитектура накладывает серьезные ограничения на максимальный объем памяти на единице площади кристалла. Память NOR сегодня используется лишь в микросхемах BIOS и других ПЗУ малой емкости, например в сотовых телефонах.
• В памяти архитектуры NAND (И-НЕ) каждая ячейка оказывается на пересечении «линии бит» и «линии слов». Ячейки группируются в небольшие блоки по аналогии с кластером жесткого диска. И считывание, и запись осуществляются лишь целыми блоками или строками. Все современные съемные носители построены на памяти NAND.
Крупнейшими производителями NAND-чипов являются компании Intel, Micron Technology, Sony и Samsung. Ассортимент выпускаемых чипов довольно велик, а обновление его происходит несколько раз в год.
Контроллеры
Для управления чтением и записью служит контроллер памяти. В настоящее время контроллер всегда выполняется в виде отдельного элемента (это либо микросхема одного из стандартных форм-факторов, либо бескорпусный чип, встраиваемый в карту памяти), хотя ведутся работы по интеграции контроллера непосредственно в кристалл flash-памяти.Контроллеры разрабатываются и выпускаются под совершенно определенные микросхемы flash-памяти. Способ адресации ячеек конструктивно заложен в контроллере. Данные при записи в микросхему flash-памяти располагаются определенным способом, меняющимся от модели к модели. Производители эти тонкости не раскрывают и, по всей видимости, раскрывать не планируют. Очевидно, микропрограмм контроллеров создается значительно больше, чем самих моделей контроллеров. Микропрограмма контроллера (прошивка) и таблица трансляции адресов (транслятор) записываются в служебную область flash-памяти. Именно эту область контроллер начинает считывать сразу после подачи на него питания. Кроме собственно адресации ячеек, контроллер выполняет ряд других функций: функции контроля bad-секторов, коррекции ошибок (ECC – error check and correct) и равномерности износа ячеек (wear leveling).
Технологической нормой при изготовлении микросхем памяти считается наличие в них в среднем до 2 % нерабочих ячеек. Со временем их количество может еще увеличиваться, поэтому, как и в винчестерах, во flash-памяти предусмотрен резервный объем. Если появляется дефектный сектор, контроллер в процессе форматирования или записи подменяет его адрес в таблице размещения файлов адресом сектора из резервной области. Коррекция осуществляется контроллером, но реализуется на уровне файловой системы конкретного носителя.
Из-за ограниченного ресурса ячеек (порядка нескольких миллионов циклов чтения/записи для каждой) в контроллер заложена функция учета равномерности износа. Чтобы запись информации осуществлялась равномерно, свободное пространство условно разбивается на участки, и для каждого из них учитывается количество операций записи. Статистика циклов заносится в скрытую служебную область памяти, и за этими сведениями контроллер периодически обращается к ней. На адресацию это не влияет.
Конструкция flash-диска USB
Несмотря на разнообразие корпусов, все flash-диски USB устроены одинаково. Половинки корпуса часто соединены защелками и обычно легко разбираются. Исключение составляют водонепроницаемые или ультрамодные корпуса – для их вскрытия иногда приходится разрезать склеенные или залитые герметиком детали.На плате внутри flash-диска USB (рис. 4.2) обязательно присутствуют две микросхемы: чип памяти и контроллер. На обеих нанесена заводская маркировка. Иногда плата несет два чипа flash-памяти, которые работают в паре. Обвязка микросхем состоит из нескольких резисторов и диодов, стабилизатора питания и кварцевого резонатора. В последнее время стабилизатор все чаще встраивается непосредственно в контроллер, и число навесных элементов сокращается до минимума. Кроме того, на плате могут находиться светодиодный индикатор и миниатюрный переключатель для защиты от записи.
Разъем USB припаян непосредственно к плате. Места пайки контактов во многих моделях являются довольно уязвимыми, поскольку на них приходится механическая нагрузка при подключении и отключении устройства.
Виды и конструкция карт памяти
Многие компании время от времени предлагали пользователям разные конструкции карт памяти. За редкими исключениями все они несовместимы между собой по числу и расположению контактов и электрическим характеристикам. Flash-карты бывают двух типов: с параллельным (parallel) и последовательным (serial) интерфейсом.В табл. 4.1 перечислены 12 основных типов карт памяти, которые встречаются в настоящее время. Внутри каждого типа существуют свои дополнительные разновидности, с учетом которых можно говорить о существовании почти сорока видов карт.
Таблица 4.1. Типы карт памяти
В слот для карты SD (Secure Digital) можно вставить карту MMC (MultiMedia Card), но не наоборот. В контроллер карты SD заложено аппаратное шифрование данных, а сама память снабжена специальной областью, в которой хранится ключ шифрования. Сделано это для того, чтобы препятствовать нелегальному копированию музыкальных записей, для хранения и продажи которых и задумывался такой носитель. На карте сделан переключатель защиты от записи (write protection switch).
Карты CompactFlash (CF) можно легко вставить в разьем PCMCIA Type II. Несмотря на то что у PCMCIA 68 контактов, а у CF – только 50, конструкция карт CompactFlash обеспечивает полную совместимость и обладает всеми функциональными возможностями формата PCMCIA-ATA.
Все карты памяти Memory Stick (стандарт корпорации Sony) относительно совместимы между собой. Стандартом теоретически предусмотрен объем карты памяти до 2 Тбайт, хотя в реальности емкость достигает единиц гигабайт.
Карты SmartMedia практически не используются, но их можно встретить в очень старых фотоаппаратах, хотя это был единственный стандарт, в котором контроллер находился не внутри карты, а в устройстве считывания.
Конструкция карт памяти неразборная – это непригодное для ремонта устройство. Бескорпусные микросхемы вместе с выводами залиты в компаунд и все вместе спрессованы в пластиковую оболочку. Добраться до кристалла можно лишь путем вскрытия устройства, но при этом почти неизбежно повреждение проводников.
Устройства считывания
Для считывания flash-диска USB достаточно обычного порта USB: подобные устройства благодаря своему контроллеру видятся компьютером как стандартный съемный диск. Контроллеры всех карт памяти обращены вовне последовательными или параллельными интерфейсами – контактами на карте. Для каждого из этих интерфейсов нужен соответствующий переходник – дополнительный контроллер, согласующий этот интерфейс со стандартным портом USB.Кард-ридер – устройство, состоящее из одного или нескольких подобных контроллеров, преобразователя питания и разъемов для разных карт памяти (рис. 4.3). Питание осуществляется от источника +5 В через кабель USB.
Логическая организация
Прежде чем перейти к файловым системам flash-накопителей, нужно вспомнить об архитектуре NAND. В этой часто используемой памяти и чтение, и запись, и удаление информации происходит лишь блоками.На жестких и гибких дисках величина блока составляет 512 байтов, не считая 95 служебных байтов, которые видны только контроллеру винчестера. Все файловые системы создавались именно с учетом этих значений. Проблема в том, что во flash-памяти величина блока стирания, за редким исключением, не совпадает с величиной стандартного дискового сектора в 512 байтов и обычно составляет 4, 8 и даже 64 Кбайт. С другой стороны, для обеспечения совместимости блок чтения/записи должен совпадать с величиной дискового сектора.
Для этого блок стирания разбивается на несколько блоков чтения/записи с размером 512 байтов. На практике блок чуть больше: кроме 512 байтов для данных, в нем еще есть хвост (Tail) длиной 16 байтов для служебной информации о самом блоке. Физически расположение и количество блоков чтения/записи ничем не ограничены. Единственное ограничение – блок чтения/записи не должен пересекать границу блока стирания, так как он не может принадлежать двум разным блокам стирания.
Блоки чтения/записи делятся на три типа: действительные, недействительные и дефектные. Блоки, которые содержат записанные данные и принадлежат какому-либо файлу, являются действительными. Использованные блоки с устаревшей информацией считаются недействительными и подлежат очистке. Категорию дефектных составляют блоки, не поддающиеся записи и стиранию.
Еще одна особенность flash-памяти состоит в том, что запись информации возможна только на предварительно очищенное от предыдущей информации пространство. Когда необходимо записать информацию, микропрограмма контроллера должна решить, какие недействительные блоки нужно перед этим стереть. В большей части микропрограмм вопрос удаления недействительных блоков решается простейшим способом: как только определенная часть емкости flash-диска оказывается заполнена информацией, автоматически запускается механизм очистки недействительных блоков.
Для увеличения срока службы памяти используется технология управления износом (Wear-leveling Control), которая продлевает жизненный цикл кристалла памяти за счет равномерного распределения циклов записи/стирания блоков памяти. Побочный эффект – выход из строя одного блока памяти – не сказывается на работе остальных блоков памяти того же кристалла. Неподвижные блоки принадлежат файлам, которые долго или вообще никогда не изменялись и не перемещались. Наличие неподвижных блоков данных приводит к тому, что оставшаяся часть ячеек подвергается усиленному износу и быстрее расходует свой ресурс. Микропрограмма учитывает такие блоки и по мере необходимости перемещает их содержимое в другие ячейки.
Файловые системы flash-дисков и карт памяти, на первый взгляд, хорошо знакомы пользователям по жестким и гибким дискам. Это FAT16, реже FAT32: именно так предлагает отформатировать диск операционная система Windows. Стандартными средствами Windows XP и Windows Vista диск можно отформатировать даже в систему NTFS! Для этого нужно предварительно зайти в Диспетчер устройств и в окне свойств подключенного flash-диска на вкладке Политика выбрать значение Оптимизация для быстрого выполнения. Специальные программы от производителей, например HP USB Disk Storage Format Tool, позволяют форматировать flash-диски в NTFS и без таких усилий.
Однако это впечатление обманчиво. Файловая система flash-памяти (Flash File System, FFS) лишь эмулирует обычный дисковый накопитель и состоит из блоков управления и блока инициализации. На самом деле об истинном расположении и адресации блоков памяти знает только контроллер flash-диска или карты памяти.
Это очень существенно при разных способах восстановления содержимого микросхемы flash-памяти. При считывании микросхемы памяти через ее «родной» контроллер в файле образа оказывается последовательность блоков в порядке их номеров или смещений. В начале находится заголовок и таблица файловой системы. Если же считывание производится на программаторе, в начальных блоках дампа расположена служебная информация, а блоки с данными перемешаны почти беспорядочно. При этом служебная информация вряд ли будет полезна, поскольку она всецело зависит от модели контроллера и его прошивки – правильную последовательность блоков приходится составлять с большим трудом.
Некоторые фотоаппараты работают только с файловой системой RAW. Способ записи фотографий на носитель с такой файловой системой, а также особенности форматирования самой карты зависят от модели аппарата и даже прошивки той или иной модели. Этот формат не стандартизирован и имеет много разновидностей. Обычно данные с таких карт могут восстановить лишь сервисные программы от изготовителя фотокамеры, а в качестве кард-ридера желательно использовать сам фотоаппарат.
Нововведением является файловая система exFAT (Extended FAT – расширенная FAT). Поддержка этой специально разработанной для flash-дисков файловой системы впервые появилась в Windows Embedded CE 6.0. С exFAT работает и Windows Vista Service Pack 1 (рис. 4.4).
Назначение новой файловой системы – постепенная замена FAT и FAT32 на flash-накопителях. В ней заложены некоторые черты, ранее присущие файловой системе NTFS:
• преодолено ограничение в размере файла в 4 Гбайт: теоретически лимит составляет 264 байтов (16 эксабайтов);
• улучшено распределение свободного места за счет введения битовой карты свободного места, что уменьшает фрагментацию диска;
• снят лимит на количество файлов в одной директории;
• введена поддержка списка прав доступа. flash-диска в Windows Vista SP1
Насколько скоро эта файловая система станет нормой для «флэшек», покажет время. Видимо, это произойдет не раньше, чем все перейдут на ОС Windows Vista.
Причины потери данных
Твердотельная память, по своей сути, в пределах срока службы должна быть надежнее любых носителей с подвижными частями, однако данные на ней теряются очень часто. Связано это, в первую очередь, с характером эксплуатации. Статистика показывает, что среди причин потери или недоступности данных на первое место по частоте выходит «человеческий фактор».• Логические ошибки – в основном результат некорректного извлечения устройства.
• Механические поломки и воздействие жидкости.
• Электрические повреждения – результат некорректного подключения устройства. Неправильно подключенные колодки кабеля от дополнительных гнезд USB на передней панели превращают компьютер в настоящего «убийцу» flash-дисков, а для неопытного пользователя причина сгорания flash-дисков одного за другим долго остается непонятной.
• Сбои контроллера – результат воздействия статического электричества.
• Сбои и деградация flash-памяти – единственная технически оправданная причина.
Физические нарушения
Как и в случае с жесткими дисками, дефект ячеек хранения ведет к полной утрате информации, а все остальные случаи – просто к ее недоступности. Между интерфейсом компьютера и ячейками памяти последовательно лежат контакты разъема, контроллер, миниатюрные проводники печатной платы. Питаются обе микросхемы через общий стабилизатор напряжения.• Последствия повреждения контактов USB очевидны. При повреждении, коррозии или сильном загрязнении контактов карт памяти карта, скорее всего, тоже не распознается кард-ридером. Для карт памяти с многочисленными контактами параллельного интерфейса возможна и ситуация, когда загрязнение контактной площадки приводит к сбоям при обращении к карте, хотя как устройство она распознается.
• Перегорание элементов обвязки flash-диска USB проявляется тем, что брелок перестает как-либо распознаваться компьютером: обе микросхемы остаются без питания. Это тоже достаточно простой случай. Если стабилизатор встроен внутрь контроллера, ситуация усугубляется: случайное изменение полюсов питания почти всегда приводит к перегоранию стабилизатора, но в данном случае это означает и поломку контроллера в целом.
• Неисправность контроллера почти неизбежно приводит к недоступности карты или flash-диска. В отдельных случаях, особенно при повреждении микропрограммы, карта теряет лишь отдельные функции, например запись.
• Порча микросхемы flash-памяти чаще всего проявляется недоступностью определенных блоков, хотя остальные блоки читаются и записываются нормально. Информация из этих блоков восстановлению уже не подлежит.
Логические нарушения
Если накопитель исправен физически, но представляется как пустой или неформатированный, а находящиеся на нем данные не видны операционной системе, то в данном случае повреждены служебные таблицы файловой системы.Данные почти всегда остаются на месте, и их можно попытаться восстановить с помощью программ, находящих файлы по их сигнатурам. Наряду с известными и универсальными пакетами R-Studio и EasyRecovery, описанными в главе 2, существует множество программ, специально предназначенных для работы с картами памяти и извлечению из них, в первую очередь, фотографий.
Восстановление данных, потерянных из-за физических неисправностей
Диагностика физических причин потери данных на flash-накопителях довольно проста. Некоторые шаги в процессе диагностики являются и началом восстановления данных.1. Если карта памяти не распознается или не читается, прежде всего, вставьте ее в другой кард-ридер. Таким образом сразу исключаются причины сбоя, связанные с устройством чтения.
2. Осмотрите карту на наличие механических повреждений. Внимательно с лупой изучите контактные площадки. Протрите их этиловым или изопропиловым спиртом. Напряжения и токи в интерфейсе очень малы, и для возникновения ошибки достаточно небольшого загрязнения.
Если используется flash-диск USB, целесообразно сразу разобрать его и осмотреть разъем с контактами и плату. Здесь будут видны и дефекты пайки, и подгоревшие элементы обвязки.
3. При попадании flash-диска в воду следует как можно скорее разобрать его, промыть под струей водопроводной воды, а затем тщательно ополоснуть в дистиллированной воде. Для промывки очень полезна ультразвуковая ванночка. Сушить подобные устройства нужно при температуре не выше 60 °C в течение нескольких часов. Если электрохимическая коррозия не слишком велика, такого «ремонта» окажется достаточно. Без промывки и до полного высыхания карту или flash-диск, побывавшие в жидкости, категорически нельзя подключать даже кратковременно!
4. Подключив flash-диск в порт USB, проследите за определением устройства операционной системой:
• если вообще ничего не происходит, значит, причина сбоя кроется в контактах, схеме питания или контроллере, что менее вероятно;
• если началось определение устройства, значит, контакты и схема питания, скорее всего, исправны. Если операционная система в результате определяет «неизвестное устройство USB», то, возможно, вышел из строя контроллер flash-памяти (рис. 4.5);
• если определение устройства прошло удачно, но вместо названия flash-диска появляется что-то нечитаемое типа K-а.?~~nл_-_#e, проблема, скорее всего, связана с микропрограммой контроллера;
• если диск определился правильно, значит, контроллер исправен, хотя может быть и наоборот.
5. Попробуйте открыть диск Проводником Windows. Обратите внимание на определяемый операционной системой объем диска, наличие файлов и папок.
6. Запустите одну из программ восстановлении данных и попытайтесь с ее помощью создать образ подключенного flash-диска. В случае неудачи попробуйте применить другую программу, например Flashnul-0.991. Если одной из программ удалось восстановить образ диска, проблема, скорее всего, чисто логическая.
7. Отключите диск: как и в случае с винчестерами, лишнее время работы может повредить и без того неисправный носитель.
Если карта памяти в кард-ридере не распознается программами восстановления данных, а контакты ее целы, самой вероятной причиной могут быть электрические повреждения чипа, находящегося внутри карты. Повреждения контактов карт памяти можно попытаться исправить подручными средствами. Например, можно попробовать восстановить контактную площадку очень тонкой медной фольгой с помощью пайки или токопроводящего клея. Можно даже продублировать все контакты карты припаянными к ним проводами, разобрать кард-ридер и подключить эти провода к соответствующим контактам слота.
Если повреждены электронные компоненты карты памяти фотоаппарата, единственное, что остается сделать, – купить новую карту, вставить ее в фотоаппарат и постараться вновь отснять те сюжеты, которые были на испорченной карте. К сожалению, устройство карты нельзя отремонтировать. Впрочем, встречаются сообщения о том, как в лабораториях спецслужб восстанавливают данные с SIM-карт сотовых телефонов, использованных террористами в качестве радиовзрывателей, но технические подробности и сведения о затратах на такое восстановление остаются секретом.
Далее речь пойдет лишь о flash-дисках USB, которые можно диагностировать и ремонтировать даже в домашних условиях.
Неисправности разъема и обвязки
Выломанный разъем USB – типичная механическая поломка flash-диска. Механизм ее появления очевиден – торчащий из корпуса брелок случайно зацепить очень легко. В этом случае обычно страдают дорожки на печатной плате (самое уязвимое место диска). Для восстановления информации вместо реконструкции проводников и поиска подходящего разъема проще припаять к плате конец с разъемом, отрезанный от любого кабеля USB (рис. 4.6). Конечно, это не совсем эстетично, но быстро и удобно.
Из всех навесных элементов на плате flash-диска чаще всего выходит из строя параметрический стабилизатор питания, а иногда и подключенный последовательно с ним гасящий резистор. Причиной сбоя чаще всего является случайная переполюсовка кабеля, идущего от материнской платы к дополнительному разъему USB на корпусе. Хотя об этом знают все, ошибки при сборке компьютеров регулярно повторяются. По этой же причине рекомендуют, особенно на чужом компьютере, подключать flash-диски только в разъемы, смонтированные непосредственно на материнской плате (в современных компьютерах их обычно шесть).
Сгоревший стабилизатор легко определить визуально. За считанные секунды из-за неправильного подключения он успевает полностью выгореть, задев плату вокруг себя (рис. 4.7), что подтверждает и запах.
Выходя из строя, стабилизатор тем самым защищает контроллер. Не исключено, что на flash-диске со сгоревшим стабилизатором все же успела пострадать и микросхема контроллера. Тем не менее всегда целесообразно начать с ремонта питания. После этого судьба контроллера выяснится автоматически.
При отсутствии подходящего стабилизатора на 3,3 В, например LM317, можно заменить его двумя последовательно включенными диодами (рис. 4.8). Падение напряжения в прямом направлении на одном диоде составляет примерно 0,8–0,9 В, поэтому после двух таких диодов от 5 В останется 3,2–3,4 В – напряжение, необходимое для питания контроллера и микросхемы памяти. Полярность включения диодов удается определить, рассмотрев ход дорожек печатной платы. При миниатюрных диодах и достаточной аккуратности можно полноценно отремонтировать накопитель (рис. 4.9). У такой замены есть еще один плюс: flash-диск с таким стабилизатором не сгорит, даже если на него будет подано питание в обратной полярности. Диоды не пропустят ток в обратном направлении.
Если проблема связана со стабилизатором питания, описанные манипуляции ее решают полностью. Но для страховки целесообразно сразу же сделать копию – образ диска одной из программ восстановления либо, если на диске не оказалось логических ошибок, немедленно скопировать его содержимое на жесткий диск обычным способом.
Неисправность контроллера
При неисправности контроллера существуют два принципиальных решения проблемы. Выбор одного из них зависит от тех технических средств, которыми располагает пользователь.1. Возьмите аналогичный flash-диск в качестве донора и замените неисправный контроллер. Если к повреждению контроллера прибавилась неисправность элементов обвязки, проще переставить микросхему памяти на плату донора. В результате можно будет прочитать данные обычным образом либо, при одновременном наличии логических ошибок, восстановить их программным методом.
2. Выпаять микросхему памяти и считать данные с нее через программатор. К такой методике приходится прибегать, если не удалось найти подходящий контроллер. В программаторе удается прочитать даже частично испорченные микросхемы памяти – это основной способ извлечь из них информацию. Сложность заключается в восстановлении таблицы трансляции адресов.
Для ремонта понадобится паяльный фен и маска для защиты элементов, окружающих выпаиваемую микросхему. Цена паяльной станции начинается от $120. Если пользователь самостоятельно не может выполнить такие манипуляции, то следует обратиться в любую мастерскую по ремонту сотовых телефонов, специалисты которой владеют техникой пайки микросхем.
Чтобы снять дамп (dump) с выпаянной микросхемы памяти, необходим программатор, поддерживающий данный тип микросхем. Во flash-дисках в основном используются микросхемы в корпусах 48-pin TSOP1 Standard Type, 48-pin NAND Flash TSOP1, USOP и WSOP. Выбор программаторов велик: это либо устройства, подключаемые к портам COM, либо USB, реже – платы PCI с выносной колодкой.
Особый интерес представляют аппаратно-программные комплексы, состоящие из программатора, набора утилит для снятия и анализа дампа и базы данных, позволяющей восстанавливать таблицы трансляции. В эту базу закладываются алгоритмы построения таблиц трансляции для контроллеров и микросхем памяти различных производителей. Желательно, чтобы базу данных можно было обновлять и пополнять.
В качестве примера будет рассмотрен отечественный комплекс Flash Recovery Tool v.1.0, предлагаемый компанией BVG Group. Он состоит из внешнего блока с панелью для переходников под разные типы микросхем и самих переходников (рис. 4.10). Светодиодные индикаторы показывают текущий режим работы: подачу питания на блок и микросхему, чтение и запись.
Внешний блок подключается кабелем IDE к плате контроллера комплекса HRT. Этот комплекс предназначен для восстановления жестких дисков и похож на рассмотренный ранее комплекс PC-3000.
Программная часть комплекса – одноименная программа с четырьмя основными функциями. Каждая из них реализована на отдельной вкладке главного окна программы Flash Recovery Tool.
• Raw Flash – вкладка для работы с образом на уровне микросхемы памяти.
• Glued Flash – вкладка редактирования образа микросхемы. В ней можно вырезать ненужные области данных, а также склеивать в единый блок (Glue) несколько образов, считанных с разных микросхем.
• User Data – вкладка для извлечения из образа пользовательских данных.
• Operations with chip – вкладка для работы с программатором, чтение/запись микросхем памяти.
Данная программа является интеллектуальным HEX-редактором, ориентированным на работу с данными, хранящимися на flash-носителях. Она способна автоматически, исходя из идентификатора, определять модель чипа, вставленного в программатор. Параметры считывания микросхем (размеры страниц и блоков, команды считывания) задаются в ini-файле. При необходимости можно добавлять в этот файл секции для новых микросхем: все параметры берутся из документации производителя чипа.
После считывания блоков и сохранения их в файл дампа начинается работа по извлечению полезной информации из этого файла. Если во flash-диске стояла пара микросхем памяти и с каждой был снят свой дамп, предварительно эти два файла «склеиваются» в один. При этом возможны разные варианты: стыковка «конец в конец», чередование байтов, страниц или блоков, с инверсией байтов или без нее. Одновременно отрезаются служебные области, не несущие пользовательскую информацию.
В режиме просмотра «хвостов» можно отыскать блоки по их номерам и попробовать расположить их в правильной последовательности. Программа может автоматически строить трансляторы для известных носителей, занесенных в базу данных. Затем собранные по номерам блоки, предположительно относящиеся к одному файлу, сохраняются на диск в виде обычного файла, с которым способна работать операционная система.
Разумеется, это предельно схематичное описание процесса восстановления данных с выпаянной микросхемы flash-памяти – подробные инструкции прилагаются к комплексу и выложены на сайте производителя. Цена полного комплекта FRT составляет около $1000.
Неисправности микросхемы памяти
Микросхема flash-памяти рано или поздно выходит из строя. Если вследствие деградации часть ячеек flash-памяти стала неисправна, проявления сбоев зависят от того, что в этих ячейках записано.• При потере записей транслятора или файловой системы диск определяется как неформатированный, то есть ошибка выглядит как логическая. Вся разница в том, что отформатировать такой диск уже не удается ни стандартными средствами операционной системы, ни фирменными утилитами. Основное решение проблемы – снятие образа с диска, а затем поиск файлов в этом образе с помощью любой из программ восстановления данных.
• Если дефект обнаружен в области хранения пользовательских данных, часть файлов может оказаться нечитаемой, притом что в дереве файлов и папок они отображаются. Сбой или ошибка при обращении к подобному файлу могут даже стать причиной зависания программы – файлового менеджера. Стоит скопировать все еще доступные файлы. О файлах, попавших в сбойные блоки, можно забыть: даже если удастся извлечь остатки файлов программой, игнорирующей ошибки чтения, они вряд ли будут представлять какую-то ценность.
Таким образом, восстановление данных при повреждении микросхемы памяти в большинстве случаев практически не отличается от восстановления при логических ошибках, о котором пойдет речь далее. Независимо от причины аппаратной неисправности и результатов предварительной диагностики помочь может только программатор. Однако, если выпаянную микросхему flash-памяти не удается прочитать и на нем, ситуация действительно безнадежна.
Восстановление данных, потерянных из-за логических неисправностей
Логические неисправности – результат повреждения записей файловой системы. Общий принцип и тактика действий в таких ситуациях – снятие побайтного образа носителя и извлечение из него отдельных файлов. Но не следует работать программой восстановления прямо с flash-накопителем. Поскольку истинная причина возникновения ошибок чаще всего становится ясна только после разрушающей данные диагностики, не следует активно работать с проблемным диском или картой. Две лучшие универсальные программы для работы с разрушенной логической структурой уже рассмотрены во второй главе. Далее будут анализироваться специфичные для flash-носителей утилиты и некоторые программы.Программа FlashNul
FlashNul – очень маленькая консольная программа для проверки работоспособности и обслуживания носителей на flash-памяти: USB-Flash, IDE-Flash, SecureDigital, MMC, MemoryStick, SmartMedia, XD, CompactFlash и т. д. Все тесты выполняются на уровне абстракции блочных устройств и точно так же применимы другим типам носителей (гибким дискам, винчестерам или компакт-дискам). В программу заложены шесть основных функций.• Тест чтения – проверка доступности каждого сектора носителя подобно программам проверки жестких дисков.
• Тест записи – проверка возможности записи каждого сектора носителя.
• Тест сохранности записанной информации – проверка соответствия записанной и прочитанной информации, аналогичная работе утилит для проверки оперативной памяти наподобие memtest, но уже в отношении flash-накопителей.
• Недеструктивная проверка чтения/записи позволяет проверить доступность для записи каждого сектора устройства, не теряя записанные данные. После проверки блока данные, содержащиеся в этом блоке, записываются обратно.
• Сохранение образа содержимого устройства – посекторное сохранение содержимого носителя в файл полностью или частично.
• Загрузка образа в устройство – посекторная запись образа в устройство.
Из этих функций для восстановления данных нужна лишь одна – сохранение образа. Но после сохранения образа и успешного извлечения из него полезной информации полезно провести глубокое тестирование накопителя и понять, в чем же крылась причина проблемы. Для этого рассматриваемая утилита, невзирая на аскетичный интерфейс, подходит как нельзя лучше. Изначально программа создавалась для программного ремонта накопителей с поврежденными файловыми системами (гарантированного обнуления блоков), откуда и пошло ее название. Остальные функции постепенно добавлялись в очередных версиях утилиты. Программа бесплатна и распространяется вместе с исходными текстами по лицензии GNU.
Рассмотрим применение программы Flashnul.
1. Запустите окно интерпретатора командной строки: Пуск ? Выполнить ? cmd.
2. Из командной строки запустите программу flashnul.exe. Ее можно запускать и непосредственно из диалога Выполнить, но удобнее делать это именно из окна командного интерпретатора. Запускаемая без параметров или с параметром – h программа выводит на экран краткую справку. Файл подробной справки с примерами находится в архиве с дистрибутивом программы. Для работы программу следует запускать под учетной записью администратора или от его имени.
3. Для показа списка доступных устройств введите в командной строке flashnul – p и нажмите клавишу Enter. На экране появится список логических и физических дисков (рис. 4.11).
Чтобы ограничить список только физическими или только логическими дисками, используйте одно из двух значений параметра – p:
• flashnul – p=1 – показ только физических дисков;
• flashnul – p=2 – показ только логических дисков.
Если в ответ на выполнение команды напротив диска показывается значение (-not avaible-), устройство в системе есть, но доступ к нему невозможен. Например, это может быть кард-ридер, в котором нет карты памяти. Если подобное сообщение выводится для подключенного flash-диска, это признак неисправности устройства.
Для выполнения операций с диском в командной строке следует указать диск и параметр самой операции. Указать диск можно двумя способами:
• по номеру физического диска в списке физических устройств, например flashnul 2 или flashnul 0;
• по букве логического диска, например flashnul a:, flashnul d:, flashnul E:
Если операция не будет указана (будет указан только диск), то после выдачи сведения о диске программа завершит свою работу.
4. Введите в командной строке команду flashnul с номером или буквой диска в качестве аргумента и нажмите клавишу Enter. Появятся сведения о диске (рис. 4.12).
Первые строки комментариев не требуют – это сведения о физической или эмулируемой геометрии диска, а также его емкости.
Некоторые значения других параметров.
• Delta to near power or 2 – разница между истинным объемом и ближайшей степенью числа 2. Значение порядка 1–2 % от объема диска нормально. Величины больше 10 % (то есть 12 Мбайт для 128 Мбайт, 100 Мбайт для 1 Гбайт) свидетельствуют об уменьшении емкости накопителя обычно в результате отключения контроллером поврежденных блоков. Для жестких дисков эта строка не имеет смысла.
• Surplus size – разница между фактическим размером устройства и размером в CHS-адресации.
• Removable device – физически сменное или несменное устройство.
• Command Queue – поддержка очереди команд (NCQ, TCQ и т. д.).
• Device Vendor – производитель устройства. В этой строке приводится название устройства, сообщаемое его микропрограммой.
• Device Name – название устройства. Также получается от микропрограммы.
• Revision – версия (ревизия) устройства.
• Device serial – декодированный серийный номер устройства (во многих устройствах может отсутствовать).
• Device hotplug – возможна ли «горячая» замена устройства. Для большинства flash-дисков USB это так, однако, если в настройках устройства включено кэширование записи, устройство считается не поддерживающим отключение на ходу.
• Media hotplug – поддерживает ли носитель в устройстве «горячее» отключение. Это актуально для карт памяти в кард-ридерах. Для flash-дисков USB обычно указывается No, так как отключается не носитель информации, а все устройство целиком.
• Сохранение образа в файл. Самое главное – извлечь содержимое диска. Для этого служит параметр – S (-save). По умолчанию при сбое чтения операция прерывается.
– После параметра – S следует имя файла образа, в котором должна быть сохранена информация.
– Дополнительный параметр – r (-range) задает диапазон адресов (байтов) исходного носителя, из которых должно проводиться чтение. Может принимать одно или два значения, разделенных точкой с запятой (начало – конец). Каждое из этих значений – байты от начала устройства. Значения должны быть кратными размеру сектора, а максимальное значение ограничено двумя гигабайтами (2 147 483 647 байтов).
– Чтобы программа игнорировала сбойные или недоступные блоки на накопителе, с которого проводится чтение, применяется параметр – i (-ignore). Он необходим, если в микросхеме flash-памяти присутствуют дефектные блоки.
Примеры использования команды:
flashnul f: -S C:\backup.bin
Сохранить образ диска F: в файл C:\backup.bin.
flashnul 1 -S C:\image.img -r=0;16384 -i
Скопировать первые 16 384 байта с устройства 1 и вывести их в файл C: \image. img, игнорируя ошибки чтения.
В ходе сохранения образа содержимое устройства не меняется, операция безопасна. Существует ряд ограничений на работу с файлами образов:
• файл образа никогда не может быть перезаписан. Если файл образа существует, даже нулевого размера, выполнение операции будет прервано. Благодаря этому пользователь не сможет случайно уничтожить уже созданный ранее образ;
• при первой же ошибке ввода/вывода с файлом образа, вне зависимости от параметра -i (–ignore), выполнение операции будет прервано.
Введите команду с описанными параметрами. Вновь появятся подробные сведения о носителе, а образ диска будет сохранен в файл по указанному пути (рис. 4.13).
Все остальные параметры, подробно описанные в справке программы, нужны для тестирования flash-накопителей. Выполнение команды flashnul с такими параметрами почти во всех случаях сопровождается записью и стиранием информации на диске. Пользоваться ими нужно очень осторожно и только после того, как удалось скопировать образ диска и восстановить из него необходимые данные.
Обработка образа диска
Из сохраненного образа данные извлекаются точно так же, как и из образа жесткого диска, – любой из программ, способных работать с файлами образов носителей. Подробно эта процедура была рассмотрена во второй главе книги. Для программ R-Studio или Easy Recovery абсолютно не важно, с образом какого носителя они работают, так как обработка ведется на уровне блоков.Эти программы способны самостоятельно создавать образы почти любого носителя, хотя иногда могут возникать сбои на физически дефектных блоках. Именно поэтому для снятия побайтного образа диска или карты памяти консольная утилита Flashnul нередко оказывается предпочтительнее. Помимо мощных и универсальных средств, о которых уже шла речь в предыдущих главах, существует множество небольших, простых в использовании программ, предназначенных для неподготовленного пользователя. Во многих случаях «тяжелая артиллерия» не нужна – для восстановления случайно удаленных файлов или чтения носителя с логическими ошибками, например после некорректного его извлечения из фотоаппарата, оказывается достаточно таких простых программ. Далее будут рассмотрены несколько приложений, которые созданы специально для извлечения с flash-носителей утерянных данных.
Программа F-Recovery for CompactFlash
Компания File Recovery Tools выпускает целую линейку утилит для восстановления данных с flash-карт. В настоящее время в нее входит семь продуктов, каждый из которых нацелен на один из типов карт:• F-Recovery for MemoryStick;
• F-Recovery for CompactFlash;
• F-Recovery for MultiMediaCard;
• F-Recovery for miniSD;
• F-Recovery for xD-Picture;
• F-Recovery for SmartMedia;
• F-Recovery for SD card.
Интерфейс и принцип работы всех программ совершенно идентичны. Нужно отметить, что любая из этих программ неплохо справляется и с родственными задачами, например извлечением данных с других типов карт или flash-дисков USB. Однако программы от компании File Recovery Tools, основываясь на сигнатурах файлов, хорошо восстанавливают в основном файлы мультимедиа, так как задумывались для работы с цифровыми камерами.
В качестве примера можно рассмотреть одно из приложений этой серии – F-Recovery for CompactFlash. Все восстановление состоит из трех простых шагов. До запуска программы подключите к компьютеру фотоаппарат с картой или вставьте проблемную карту в кард-ридер. Когда носитель определится операционной системой, запустите программу (рис. 4.14).
1. В поле Flash card (flash-карта) выберите носитель, с которого нужно восстановить данные.
2. В текстовом поле ввода Destination path (Путь назначения) укажите папку, в которую нужно поместить восстановленные файлы.
3. Нажмите кнопку Start (Пуск). Начнется сканирование карты.
Под индикатором Recovery progress (Ход восстановления) показывается число обнаруженных на карте файлов. Когда программа просканирует всю карту, восстановленные с нее файлы окажутся в указанной ранее папке.
Программа Smart Flash Recovery
Разработка компании Smart PC Solutions, Inc – еще один пример простого решения, рассчитанного на пользователя с минимумом навыков.В раскрывающемся списке Select a drive (Выберите диск) выберите нужный носитель. Программа предлагает для выбора только flash-накопители, обнаруженные в системе. В роли кард-ридера может выступать как стандартное устройство, так и фотоаппарат или мобильный телефон. В поле File or mask to find (Файл или маска для поиска) введите имя файла, который требуется найти и восстановить, либо выберите один из готовых шаблонов по типу файла (рис. 4.15). Если задан шаблон *.* (All files – Все файлы), программа будет искать на носителе любые доступные файлы и папки. Для начала поиска нажмите большую кнопку со значком лупы Find (Искать).
Программа начинает искать файлы на диске, основываясь на анализе таблиц файловой системы. При этом обнаруживаются как нормально присутствующие на диске файлы и папки, так и те, которые недавно были корректно удалены.
После того как просканирована область диска, о которой есть какие-либо записи в файловой системе, появляется запрос Scan free drive space? (Сканировать свободное место на диске?). При утвердительном ответе программа сканирует всю оставшуюся часть диска и ищет в ней сохранившиеся файлы по сигнатурам. Так могут быть найдены файлы и после форматирования диска или критических ошибок файловой системы. В результате появится список найденных объектов (рис. 4.16).
В последней колонке списка показывается прогноз на восстановление (Recoverability): хороший (Good) или плохой (Poor). Для восстановления установите флажки напротив нужных файлов и папок и нажмите кнопку Restore (Восстановить). Выбранные папки и/или файлы будут помещены в указанную пользователем папку.
Программа ObjectRescue Pro
Программа ObjectRescue Pro – простое, но универсальное средство восстановления данных. Особенность этой программы в том, что она построена по типу мастера и может работать с любыми носителями, в том числе со всеми известными типами flash-карт в мобильных цифровых устройствах. Важно, что можно задать число попыток чтения со сбойных блоков. Иногда это помогает извлечь данные с накопителей в случае неустойчивого чтения при появляющихся физических проблемах.Весь процесс восстановления данных разбит на девять шагов – экранов мастера программы ObjectRescue Pro. Слева в нижней части окна (рис. 4.17) находится кнопка Меню.
Нажмите эту кнопку, и откроется меню из нескольких пунктов. Каждый из этих пунктов открывает окно настроек на одной из его вкладок. Обратите внимание на вкладку Доступ к диску (рис. 4.18).
• Поле со счетчиком Попытки повтора задает количество попыток доступа к неустойчиво читаемым или поврежденным блокам. По умолчанию программа пытается прочитать такие блоки до 10 раз, после чего переходит к следующему блоку.
• Поле со счетчиком Пауза между попытками повтора задает интервал времени в миллисекундах между попытками обращения к недоступным блокам. По умолчанию эта задержка равна нулю, но при сканировании проблемных носителей время целесообразно увеличить.
• Поле со счетчиком Количество потоков поиска позволяет ускорить сканирование больших носителей, если скорость передачи данных по интерфейсу существенно превышает скорость обращения к блокам внутри носителя. Если сканирование происходит в несколько потоков, общее время сканирования медленных носителей сокращается.
Назначение остальных вкладок и элементов управления явствует из подписей к ним. Как правило, эти настройки изменять не приходится. Настроив параметры обращения к диску, нажмите кнопку OK. Настройки будут сохранены, а окно Свойства закроется.
Процесс восстановления состоит из девяти шагов. Указав необходимые параметры, нажимайте кнопку OK для перехода к следующему шагу. Каждый шаг сопровождается подробными пояснениями, поэтому далее приводится только общая схема.
1. Выберите носитель (см. рис. 4.17).
2. Выберите тип файлов – установите флажки напротив тех типов файлов, которые нужно найти и восстановить. Можно также задать дополнительные параметры поиска (фильтры), например время создания или размер файла.
3. Выберите варианты сканирования: искать только удаленные либо и удаленные, и поврежденные файлы.
4. Выбор места для сохранения файлов. При этом можно задать восстановление всех найденных файлов по умолчанию, диск и папку для сохранения восстановленных файлов, а также то, нужно ли пытаться воссоздать исходное дерево файлов и папок или нет.
5. Сканирование файловой системы. На экране показывается число найденных файлов, удовлетворяющих заданным условиям, и их предварительный список. При этом можно запускать сканирование повторно, каждый раз нажимая кнопку Старт на этом экране.
6. Просмотр найденных файлов. В поле с полосой прокрутки приводятся записи обо всех файлах, найденных на предыдущем шаге. Для каждого файла показан параметр Состояние: Live – «живой», Deleted – удаленный или Damaged – поврежден. Каждый из файлов, перечисленных в списке, можно попытаться восстановить и сохранить (кнопка Восстановить) или восстановить и тут же открыть в ассоциированной с этим типом программе (кнопка Попытаться открыть).
7. Сканирование разделов диска. На диске ищутся все возможные файлы по сигнатурам, но файлы, уже найденные на шаге 5, пропускаются.
8. Просмотр найденных файлов. Как и на шаге 6, можно посмотреть или восстановить любые из обнаруженных на диске файлов.
9. Восстановление завершено. На последнем экране мастера предлагаются три действия:
– открыть папку с восстановленными файлами;
– выбрать другой диск для сканирования;
– перейти на сайт разработчиков программы и оставить отзыв.
Таким образом, почти все программы подобного рода предлагают «восстановление в два захода». Чаще всего с flash-накопителей требуется извлечь вполне определенные и немногочисленные файлы. Если при анализе записей файловой системы удалось найти и восстановить нужный файл, этим можно ограничиться. Процедура анализа таблиц файловой системы происходит в десятки раз быстрее, чем полное сканирование накопителя. К долгому полному сканированию, по принципу функции Raw Recovery, прибегают, когда простым способом обнаружить искомые файлы не удалось.
Восстановление информации с SIM-карт
Как уже было сказано, SIM-карта лишь косвенно относится к категории твердотельных накопителей. SIM-карта (Subscriber Identity Module – идентификационный модуль мобильного абонента) является неотъемлемой частью мобильных телефонов стандарта GSM.Принцип работы SIM-карты
Основная функция карты – безопасная идентификация телефона в сети, а хранение данных, например списка телефонных номеров или записной книжки, является лишь побочной и второстепенной функцией. SIM-карта является микрокомпьютером на базе 8-разрядного процессора и памяти трех видов: ROM, RAM и EEPROM. Микропроцессор SIM-карты поддерживает набор из 18 команд стандарта SIM Tool Kit (STK). Энергонезависимая память EEPROM достигает объема в 64 килобайта и программируется дистанционно. В целях безопасности служебная часть перепрограммируемой памяти SIM-карты, в которой хранится специальный международный идентификационный номер абонента мобильной связи (International Mobile Subscriber Identity – IMSI), его индивидуальный шифровальный ключ (Ki) и программа криптографического алгоритма (A3), доступна только внутреннему процессору SIM-карты. Чтобы считать эти данные извне, необходимо сначала передать процессору PIN-код или PUK-код, уникальные для каждого экземпляра устройства.Пользовательская информация хранится в энергонезависимой памяти SIM-карты. Для этого в ней создается простая и своеобразная файловая система. В корневой директории MF (Master File) находятся подкаталоги DF (Dedicated Files) и EF (Elementary File). В подкаталогах хранятся сами файлы. Элементарные файлы содержат служебную информацию, например код IMSI абонента, список языков и т. д. Каждый файл состоит из заголовка (header) и тела (body). Заголовок описывает структуру файла и его атрибуты, а тело содержит данные. Файлы на SIM-карте бывают трех типов: прозрачные, линейные и циклические.
• Прозрачный файл состоит из определенного числа байтов, доступных по отдельности и блоками. Блок описывается относительным адресом (offset) и длиной (length).
• Линейный файл состоит из записей (records) фиксированной длины, расположенных последовательно. Максимальный объем такого файла составляет 255 записей по 255 байтов без учета расширения. В таком виде хранятся записи телефонного справочника или сохраненные сообщения SMS.
• Циклический файл содержит определенное число записей фиксированной длины. Он построен по типу стека: каждая новая запись всегда попадает на первую позицию, а последняя запись оказывается затертой. В этих файлах содержатся списки последних вызовов и некоторая другая вспомогательная информация.
К потере, искажению или недоступности информации, находящейся в SIM-карте, ведут разные причины. В первую очередь, это могут быть сбои программного обеспечения телефона, в который вставлена эта карта. В таком случае SIM-карта перестает распознаваться телефоном либо становятся недоступны список телефонных номеров абонентов или короткие сообщения, сохранявшиеся на карту. Корректное удаление сообщения или записи телефонного справочника средствами телефона заключается в изменении одного из атрибутов (флага) в заголовке файла, в то время как содержимое остается в целости, пока не будет затерто очередной сохраненной записью. Таким образом, восстановление удаленных данных во многих случаях осуществляется очень легко.
Разумеется, при физическом повреждении карты восстановить с нее что-либо практически невозможно, хотя известны и такие случаи. Доступными средствами реально восстановить информацию с физически исправной SIM-карты, если проблема была связана с нарушением логической структуры пользовательской области.
Основной интерес для восстановления представляют хранящиеся на SIM-картах данные телефонного справочника, полученные и отправленные SMS.
Устройства считывания
Помимо мобильных телефонов, разработаны и свободно продаются две категории устройств, способных считывать информацию с SIM-карт. Во-первых, кард-ридеры USB (рис. 4.19) – миниатюрный кард-ридер подключается в порт USB и распознается операционной системой как устройство типа SIM_Card_Reader. С точки зрения операционной системы, ни это устройство, ни SIM-карта в нем дисками или носителями не являются.
Большинство современных устройств чтения SIM-карт построено по спецификации (стандарту) PC/SC. Другим распространенным стандартом является спецификация Phoenix. Эти стандарты определяют, как прикладные программы обращаются к кардридеру и находящейся в нем SIM-карте. В комплект устройства входит диск с драйверами и, как правило, с какой-либо программой восстановления и резервного копирования данных.
Другая категория устройств для считывания информации – устройства для резервного копирования и дублирования SIM-карт (рис. 4.20). Они являются узкоспециализированными программаторами с автономным питанием и собственной flash-памятью.
Подобный программатор способен считать данные с исправной SIM-карты, сохранить их в своей энергонезависимой памяти, а затем записать обратно в эту же или в другую SIM-карту. Большинство автономных устройств лишено интерфейса сопряжения с компьютером и для восстановления поврежденных данных совершенно не подходит. Хотя восстанавливать данные в прямом смысле слова пользователю не придется – необходимо просто сохранить полный образ карты в памяти брелока, а при неисправности SIM-карты или в случае кражи телефона необходимо поместить эту резервную копию в новую карту.
Программа Data Doctor Recovery – SIM Card
Индийская компания Pro Data Doctor Pvt. Ltd выпускает полную линейку программных продуктов для восстановления данных. В качестве универсального решения предлагается пакет Data Doctor DreamPack, в который входят 14 утилит для извлечения данных практически с любых носителей, восстановления поврежденных файлов и забытых паролей. Одной из утилит является рассматриваемая ниже программа. Она также доступна на сайте разработчика в виде отдельного приложения и входит в комплект некоторых устройств для чтения SIM-карт.1. Подключите кард-ридер к компьютеру и вставьте в него SIM-карту. Запустите программу.
2. В главном окне нажмите кнопку
3. Установите переключатель в одно из двух положений:
• My SIM Card Reader follows PC/SC technology standards (Кард-ридер работает по стандарту PC/SC);
• My SIM Card Reader follows Phoenix technology standards (Кард-ридер работает по стандарту Phoenix).
В списке под переключателем будут показаны все обнаруженные кард-ридеры. Если неизвестно, по какой технологии работает устройство, можно проверить оба положения переключателя – кард-ридер появится в списке только когда переключатель перейдет в правильное положение.
Выберите кард-ридер в списке и нажмите кнопку OK. Появится сообщение о том, что SIM-карта подключена успешно. Затем начнется чтение памяти SIM-карты.
Когда SIM-карта будет прочитана, можно будет просмотреть обнаруженные на ней записи. В левой части окна в виде дерева представлена структура записей. Она стандартна.
4. Щелкните кнопкой мыши на любом из элементов, и в правой части окна появятся соответствующие записи:
• SMS (Text Messages) – сообщения SMS с указанием адресата, даты и времени;
• Phone Book Number – телефонный справочник;
• Last Dialed Number – последний набранный номер;
• Fixed Dialed Number – фиксированные номера набора;
• Service Provider Name – название оператора связи;
• Card Identification – уникальный номер SIM-карты;
• Location – сведения о местоположении оператора связи (регионе);
• IMSI – уникальный международный идентификационный номер абонента мобильной связи.
5. Для сохранения информации нажмите кнопку
Существенно, что эта программа хорошо работает с операционной системой Windows Vista и совместима практически со всеми имеющимися в продаже адаптерами. Однако некоторые проблемы, как, впрочем, и у большинства других подобных программ, могут возникнуть при работе с нелатинскими символами, например с кириллицей в сообщениях и записях телефонной книги.
Другие программы
Можно назвать еще несколько программ такого типа. Основным назначением их считается копирование неповрежденных данных с SIM-карт, хотя для восстановления они тоже могут оказаться полезны.• Dekart SIM Manager – программа для копирования данных с SIM-карты (с полной поддержкой символов Unicode).
• CHIPDRIVE SIM Card Stick – программа, которой комплектуются многие кард-ридеры.
• PhoneFile PRO – выпускается в нескольких вариантах, отличающихся набором функций; служит для копирования данных с SIM-карты, а также восстановления удаленных SMS.
Резюме
Восстановление данных с полупроводниковых накопителей отличается от работы с жесткими дисками, главным образом на уровне диагностики и устранения физических неполадок. В отношении карт памяти о физическом ремонте речь практически не идет, но flash-диски USB вполне ремонтопригодны даже в домашних условиях. Как и в случае с винчестерами, оптимально при первой же возможности создать образ носителя, а все операции по анализу, поиску и извлечению данных проводить с этим образом, сохраненным на жесткий диск.На уровне работы с образом принципиальной разницы не существует: здесь обычно применяются те же программы, что и при работе с жесткими дисками. Специальные приложения для работы с различными типами карт памяти обладают лишь небольшим преимуществом: многие из них определяют больше форматов файлов, характерных для цифровых камер, в том числе и устаревших.
Извлечение данных из SIM-карт – относительно новое направление в восстановлении утерянной информации. Для этой операции необходим SIM кард-ридер USB и одна из программ, рассчитанная на работу специально с SIM-картами.
