Более тяжелый случай повреждения содержимого MBR – разрушение самого содержимого таблицы разделов. При этом теряется доступ к хранящейся в разделах информации. Таблица может быть повреждена полностью или частично. Бывают случаи, когда таблица разделов MBR цела, а разрушена запись о разделах в одном из звеньев цепи Extended Partition. Методика восстановления во всех случаях одинакова: ручное исправление таблиц разделов. Альтернатива – извлечение файлов с диска с помощью программ восстановления.
Повреждение файловой системы очень похоже на повреждение содержимого MBR. Различие состоит лишь в том, что раздел на диске виден, но операционная система сообщает, что он не отформатирован. Соответственно, недоступно и все содержимое раздела. В файловых системах NTFS и FAT возможно восстановление основных записей за счет дубликатов, это делается благодаря встроенным в операционную систему средствам проверки и исправления дисков. Тем не менее исправление ошибок файловой системы часто не решает проблему – часть файлов начинает рассматриваться как потерянные цепочки. Для восстановления данных правильнее пользоваться специальными программами восстановления.
Корректное удаление файлов и папок средствами операционной системы – самая простая ситуация. Именно с ней чаще всего сталкиваются пользователи, и она же очень их пугает. В операционной системе Windows прежде всего надо искать файл в Корзине. При удалении файла или папки в таблице файловой системы сначала лишь меняется одно из полей: в FAT первый байт имени файла изменяется на 0xE5, а в MFT атрибут по смещению 14h изменяется с 1 на 0. Кроме того, в NTFS изменяется запись о свободном месте на диске в файле BitMaP. Существует множество программ, специально предназначенных для восстановления удаленных объектов.
Диагностика и тактика
Цель диагностики – выяснить, почему не читается информация с диска и что именно пропало. Это одновременно и ответ на вопрос, что делать дальше. И диагностикой, и восстановлением данных с проблемного винчестера нельзя заниматься, загрузив компьютер с него же. Оперативная система Windows в процессе загрузки и работы неизбежно начнет записывать на загрузочный и системный диск данные: временные файлы, фрагменты файла подкачки, реестра, журнала и т. д. Для «затирания» того, что необходимо восстановить, может быть достаточно совсем небольших изменений на диске.
Есть два выхода. Если у пользователя имеется второй компьютер, необходимо подключить к нему проблемный винчестер. Оптимальный вариант – подключение на отдельный шлейф. Если второго компьютера нет, нужно найти любой рабочий винчестер, подключить к компьютеру и установить на него операционную систему. Вторым следует подключить восстанавливаемый диск.
Примечание
В качестве операционной системы целесообразно выбрать операционную систему Windows XP – во-первых, так экономится место на диске, во-вторых, с этой системой хорошо работают все утилиты восстановления. Операционная система Windows 98 не поддерживает разделы NTFS, а в Windows Vista пока не гарантируется нормальная работа всех программ, особенно их устаревших версий.
Ситуации со случайным удалением или форматированием стоят особняком. Диагностировать тут нечего: можно сразу запускать программу восстановления случайно удаленных данных.
1. В ситуациях, не связанных со случайным удалением или форматированием, восстановление данных нужно начинать с осмотра винчестера. Видимые неисправности и повреждения на плате – повод заняться ее заменой.
2. Далее следует подключение разъема питания и попытка запуска диска. Если он не запускается, значит, возникла аппаратная неисправность. Ее дальнейшая диагностика является одновременно и ремонтом.
3. Если аппаратная проблема не выявлена или уже устранена, подключите винчестер к шлейфу SATA или IDE. Разумеется, делать это надо при выключенном питании. После этого оцените, как диск определяется в BIOS компьютера. Загрузите операционную систему и постарайтесь скопировать нужные данные. Если удалось сделать это с первого раза – отлично.
4. Если копирование нужных данных не удалось, целесообразно запустить диагностическую программу (MHDD или Victoria), осторожно и быстро оценить состояние секторов, проверить наличие разделов на диске. При обнаружении большого количества поврежденных или нечитаемых блоков есть два альтернативных пути:
– той же программой сохранить посекторный образ диска или раздела в файл на другом физическом диске;
– сразу запустить специальную программу (например, R-Studio), сделать ей копию диска или раздела.
5. Отключите проблемный диск. Попробуйте извлечь информацию из полученного образа программой типа R-Studio.
6. Если нечитаемых секторов на диске нет или их мало, можно извлечь информацию программой R-Studio или подобной непосредственно с диска.
Такова общая тактика.
Восстановление данных при аппаратных неисправностях
Отколотые элементы, «поджаренные» микросхемы и вздутые конденсаторы на плате электроники обычно заметны сразу. Точно так же видны гнутые ножки разъемов IDE (рис. 2.5) или колодки питания. Можно попробовать выпрямить контакты пинцетом и тонкой отверткой, но поврежденную плату контроллера, скорее всего, придется заменить.
Рис. 2.5. Вдавленный контакт в разъеме IDE
Подключите винчестер к компьютеру (только разъем питания). Включите питание компьютера и прислушайтесь. В норме диск должен сначала раскрутиться, потом выполнить рекалибровку (сопровождается несколькими короткими щелчками и жужжанием) и через 1–2 секунды выйти на штатный режим работы. Если винчестер даже не раскручивается, причин может быть несколько:
• повреждена плата электроники;
• поврежден коммутатор блока магнитных головок;
• заклинил вал шпинделя;
• «залипли» головки.
Выяснить, почему не работает диск, довольно сложно, и самый простой способ диагностики обычно заключается в замене платы электроники. Это одновременно и диагностика, и ремонт. Если причина неисправности действительно в плате, то после ее замены винчестер нормально инициализируется. Если же проблема остается, значит, она, скорее всего, локализована внутри гермоблока.
Если накопитель раскручивается, но начинает стучать, это обычно указывает на неисправности внутри гермоблока, и самостоятельно сделать что-либо вряд ли удастся. В редких случаях возможна неисправность платы электроники – прежде чем отправлять винчестер туда, где есть условия для вскрытия гермоблока, можно попробовать заменить плату.
Замена платы электроники
Плата электроники должна быть совместима с накопителем, то есть совпадать по модели, серии и, как правило, по версии прошивки. На некоторых винчестерах в микросхеме ПЗУ хранятся так называемые адаптивные настройки, записываемые в процессе изготовления и тестирования винчестера и относящиеся к конкретному экземпляру гермоблока. Тем не менее иногда взамен сгоревшего контроллера удается поставить плату от близкой модели винчестера даже другой емкости. Но для некоторых моделей различных производителей замена платы проблематична даже с винчестера из той же партии – может потребоваться перепайка микросхемы ПЗУ от «родного» диска.
Для подбора платы на накопителях Seagate необходимо совпадение версии прошивки (Firmware), указанной на этикетке гермоблока. Объем кэш-памяти на заменяемой плате должен быть не меньше, чем на оригинальной. Разные версии ПЗУ при одинаковой версии прошивки, указанной на крышке гермоблока, характерны для дисков, начиная с модели Barracuda ATA 5. Проблему можно решить перепайкой микросхемы ПЗУ с дефектной платы на рабочую. У некоторых накопителей, начиная с Barracuda 7200.7, ПЗУ встроено в микросхему процессора.
С накопителями Seagate U-серии и Seagate Barracuda ATA 4 дело обстоит проще. Для них достаточно подобрать плату электроники с такой же версией Firmware. В случае несовпадения версии Firmware можно даже перепаять микросхему flash-памяти с одной платы на другую.
У накопителей IBM-Hitachi на плате установлена микросхема энергонезависимой памяти NVRAM, в которой хранятся конфигурационные параметры. Для относительно старых дисков фирмы IBM можно просто подобрать плату с такой же версией микропрограммы, однако это достаточно сложно и обычно проще перепаять микросхему. Желательно перепаять и микросхему ПЗУ. В новых дисках в NVRAM записаны адаптивные настройки, поэтому микросхему обязательно придется перепаивать.
Существуют проблемы с винчестерами IBM серии DTLA емкостью 40–80 Гбайт, широко распространенными в начале XX века и используемыми также в наши дни. При ухудшении контакта в разъеме между платой и гермоблоком эти винчестеры не инициализируются и непрерывно громко стучат головками, за что получили меткое название «дятлы». Стоит снять плату, протереть контакты спиртом и собрать все обратно, и проблема исчезает.
У накопителей Maxtor на плате управления часто сгорает контроллер двигателя. Для успешной замены платы достаточно, чтобы совпадали надписи на наклейках на разъемах IDE.
Винчестеры Western Digital отличаются большим количеством разных версий плат. Версия платы указывается на наклейке на разъеме IDE. Кроме этого, нужно, чтобы совпадали версии ПЗУ и даже значения некоторых параметров, занесенных в ПЗУ. Лучше всего при замене платы просто перепаять ПЗУ со старой платы на новую. Если такой возможности нет, то стоит как минимум взять плату от такой же модели диска. О модели диска можно судить по надписи MDL («Модель») на крышке гермоблока: на обоих дисках они должны совпадать полностью.
Примечание
Если произошел сбой в работе винчестера на компьютере в офисе, стоит поискать новую деталь в других офисных компьютерах, так как нередко техника закупается партиями и в любом компьютере может обнаружиться совершенно идентичный винчестер с аналогичной прошивкой и ПЗУ. Нужно просто скопировать с него все данные. Замена платы – операция полностью обратимая, и потом всегда можно вернуть плату на место.
Технически замена платы очень проста. Понадобится лишь подходящая отвертка – «звездочка». При установке платы целесообразно протереть разъемы этиловым или изопропиловым спиртом, а винты затягивать в шахматном порядке. Пайка микросхем тоже не представляет особых сложностей. Лучше всего выполнять эту процедуру с помощью паяльного фена, пользоваться жидким нейтральным флюсом, а окружающие детали прикрывать маской из тонкой алюминиевой пластины.
Программа MHDD
MHDD – небольшая, но мощная бесплатная программа, предназначенная для работы с винчестерами на самом низком уровне (в обход BIOS). Она может диагностировать накопители, выполнять чтение и запись произвольных секторов, управлять системой SMART и многое другое.
Дистрибутив программы можно найти на сайте разработчика http://www.ihdd.ru. Можно скачать MHDD в виде образа компакт-диска (файл mhdd32verx.x.iso) или самораспаковывающегося образа дискеты. На том же сайте находится новая версия документации к программе. По умолчанию программа работает с винчестером, подключенным к вторичному (Secondary) каналу IDE в качестве первого устройства (Master). Она способна работать и с дисками SATA или SCSI. Функций у программы MHDD много. Вот лишь несколько действий.
• Получение сведений о диске.
• Сканирование поверхности диска.
• Сохранение образа диска в файл.
Эти операции объединяет то, что они не связаны с записью данных на проверяемый диск, то есть являются неразрушающими. Делать что-либо еще с диском, с которого пользователь собирается восстанавливать информацию, не стоит. Основная задача – лишь оценить ситуацию, а не проверять диск, что является основным назначением программы MHDD.
1. Запишите программу на компакт-диск, а затем загрузите компьютер с него. На экране появится меню выбора накопителей (рис. 2.6). Выберите диск, который нужно исследовать, и введите его номер по списку. Можно вызвать это меню в любое время нажатием клавиш Shift+F3.
Рис. 2.6. Выбор диска
2. Указав диск (например, 3), нажмите клавишу Enter. Программа готова работать с этим винчестером. В верхней части экрана расположены регистры, или флаги. Любое IDE или SATA устройство должно выдать сообщение «DRIVE READY» и «DRIVE SEEK COMPLETE», то есть должны быть подсвечены флаги DRDY и DRSC. Флаг BUSY сигнализирует, что накопитель выполняет какую-либо операцию, например чтение или запись.
Получить справку о командах можно в любой момент, нажав клавишу F1. Тем не менее многие предпочитают заранее распечатать список команд и положить этот листок рядом с компьютером – так удобнее.
Все команды вводятся с клавиатуры, регистр роли не играет. Ввод любой команды завершается нажатием клавиши Enter. Для отмены или прерывания выполнения команды служит клавиша Esc.
3. Для получения информации о диске введите команду ID. Другая команда, EID, выводит более подробные сведения (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Информация о диске
4. Для сканирования поверхности нажмите клавишу F4 или введите команду SCAN и нажмите клавишу Enter. Появится меню, в котором можно изменить некоторые настройки. По умолчанию номер начального сектора равен нулю (стартовый сектор). Номер конечного сектора равен максимально возможному (конец диска). Все функции, которые могут изменить или разрушить данные на диске (Remap, Erase Delays), по умолчанию выключены. Для начала сканирования вновь нажмите клавишу F4.
MHDD сканирует накопители блоками. Для накопителей IDE/SATA один блок равен 255 секторам (130 560 байт). По мере сканирования на экране строится карта блоков (рис. 2.8). Справа от нее приводится «легенда». Чем меньше промежуток времени доступа к блоку, тем лучше. Если при обращении к блоку возникают проблемы, то время увеличивается, если же возникает ошибка, то на карте отображается соответствующий символ.
Рис. 2.8. Сканирование поверхности
Все, что перечислено в легенде ниже вопросительного знака (превышения допустимого времени обращения), является разными вариантами нечитаемых блоков. Расшифровка этих ошибок следующая:
• UNC – Uncorrectable Error, неисправимая ошибка;
• ABRT – Abort, команда отвергнута;
• IDNF – Sector ID Not found, идентификатор сектора не найден;
• AMNF – Adress Mark Not Found, адресная метка не найдена;
• T0NF – Track 0 Not Found, невозможно найти нулевую дорожку;
• BBK – Bad BlocK, «плохой» блок без указания причины.
Главное здесь – понимать, что все это результаты физических дефектов внутри гермоблока. Важно решить, как сохранить данные, а не как ремонтировать винчестер. Осторожность при сканировании заключается в том, чтобы не увлекаться диагностикой. Впрочем, вид карты может подсказать некоторые выводы.
• Регулярно повторяющиеся блоки с увеличенным временем доступа – результат позиционирования головок на очередной цилиндр. Это совершенно нормально.
• Беспорядочно разбросанные блоки с разного рода дефектами – признак общей деградации привода. Пластины, подшипники или головки изношены. Возможно, винчестер был «побит» либо перегрет.
• «Пятно», в середине которого находятся абсолютно нечитаемые блоки, окруженные блоками с увеличенным временем доступа, – признак увеличивающегося дефекта на пластине. Надо срочно извлекать образ.
• Строго и регулярно повторяющиеся одинаковые группы недоступных блоков – признак неисправной головки. При желании можно даже вычислить эту головку исходя из физической геометрии диска. Если на поверхности пластины, обслуживаемой этой головкой, находятся самые важные данные, винчестер нужно ремонтировать в специальных условиях. Возможно, пластина еще не исцарапана окончательно.
Полезная функция – контроль акустического шума (Acoustic Management). Шум, разумеется, не волнует пользователя. Однако уровень шума, издаваемого при перемещении головок, уменьшается путем снижения скорости их перемещения. Для неисправного винчестера это может оказаться мерой, способной облегчить режим его работы.
1. Введите команду AAM и нажмите клавишу Enter. Здесь можно увидеть возможные значения параметра, поддерживаемые этим винчестером.
2. Введите значение, соответствующее самой тихой (silent) работе, и нажмите клавишу Enter. Это немного поможет винчестеру, особенно блоку головок, на время дальнейших манипуляций.
На этих действиях диагностика заканчивается и начинается восстановление данных. Программа MHDD способна копировать отдельные сектора или целый диск в файл или в набор файлов. Дефектные нечитаемые сектора программа пропускает.
Команда TOF копирует указанный диапазон секторов (по умолчанию от нулевого до последнего сектора этого диска) в один файл. Размер файла образа не может превышать 2 Гбайт. Если пользователь решил создать образ диска размером более 2 Гбайт, то лучше использовать команду ATOF, так как она умеет автоматически делить образы на отдельные файлы.
1. Введите команду TOF и нажмите клавишу Enter. Появится приглашение Fast Disk Image Creator (рис. 2.9).
2. Введите номер начального сектора и нажмите клавишу Enter.
3. Введите номер последнего сектора и нажмите клавишу Enter.
Рис. 2.9. Создание образа командой TOF
4. Введите путь и имя файла образа, который надо создать. Имя произвольное, а файл нужно создавать на другом физическом диске.
5. Для начала копирования нажмите клавишу Enter.
По завершении копирования можно отключить проблемный диск и заниматься уже не им, а файлом – его посекторной копией. Это защитит диск от дальнейших повреждений: если винчестер начал давать сбои, каждая лишняя минута работы способна добавить новые bad-блоки на пластины или окончательно испортить поврежденную головку. Свое общение с проблемным диском пользователю нужно начинать именно с копирования, а диагностику отложить.
Какой программой делать копию – вопрос открытый. Окончательного ответа на него нет. Программа MHDD и очень похожая на нее программа Victoria создают меньше проблем при чтении винчестеров с многочисленными физическими дефектами. Такими проблемами могут быть зависание самой программы либо всего компьютера при попытках чтения некоторых сбойных секторов. С другой стороны, программа R-Studio несколько удобнее, тем более что извлекать данные из образа все равно нужно с помощью этой программы. Вывод: можно пробовать использование нескольких программ.
Программа Victoria
Программа Victoria является альтернативой более старой и известной утилите MHDD и похожа на нее по интерфейсу и возможностям (рис. 2.10). На официальном сайте http://hdd-911.com можно найти дистрибутив и документацию. Отличительная черта программы Victoria – русскоязычный интерфейс. Помимо бесплатной, существует и платная версия с дополнительными функциями: например, режимом «длинного чтения», который иногда помогает извлечь информацию из поврежденных секторов винчестеров IBM.
Рис. 2.10. Окно программы Victoria
Обычно программа запускается со специально созданного загрузочного диска. Автор программы предусмотрел ее запуск и из среды Windows. При этом нужны дополнительные настройки операционной системы Windows.
1. Отключите в Диспетчере устройств тот канал IDE, к которому подключен тестируемый винчестер. Это нужно для того, чтобы программа могла обращаться к портам HDD напрямую.
2. Установите драйвер UserPort. Его дистрибутив можно скачать по адресу http://hdd-911.com/downloads/UserPort.zip. Подробные инструкции по установке и настройке приведены на сайте.
Создана также программа Victoria для Windows – это приложение с привычным графическим оконным интерфейсом (рис. 2.11). Пока проект находится на стадии бета-тестирования, но уже сейчас получил положительные отзывы.
Рис. 2.11. Окно программы Victoria для Windows
Как и DOS-версия, эта программа предназначена в основном для тестирования и программного ремонта дисков. Ее интересной особенностью является редактор двоичных данных с возможностью просмотра таблиц разделов (вкладка Advanced). Вместе с тем в бесплатной версии отключена функция сохранения посекторного образа диска в файл.
Тяжелая артиллерия
Тематика этого подраздела – инструментарий специалистов, которые регулярно восстанавливают данные с различных носителей. Если рассмотренные ранее программные средства можно сравнить с пистолетом, а паяльный фен – с ручным пулеметом, то оснащение для ремонта гермоблоков или аппаратно-программный комплекс скорее похожи на артиллерийское вооружение или танк. Эти средства позволяют решить почти любую проблему с винчестером, вплоть до рассыпавшейся головки или заклинившего сервопривода, но окупятся они лишь при систематическом использовании. Для такого мощного дорогостоящего оборудования нужны и достойные «групповые» цели – например, пять или десять жестких дисков, которые приносят на восстановление каждый день.
Непременное условие для вскрытия и любых манипуляций внутри гермоблока – наличие «чистой комнаты», помещения, в котором устранены любые источники взвешенных частиц (пыли), воздух многократно и непрерывно фильтруется, а работники носят спецодежду, напоминающую скафандр. Площадь комнаты вместе со шлюзами составляет не менее 5 м2. Существуют и герметичные боксы с прозрачной крышкой и «рукавами». Бокс стоит около $1000. Он занимает немного места, однако работать в нем с винчестером довольно неудобно.
Второе важное условие – навыки. Инструмент для ремонта элементов гермоблока нужен примерно такой же, как для ремонта часов и сотовых телефонов и который применяется в стоматологии. Найти такой инструмент – не проблема. Но необходимую для замены блока головок точность движений и твердость руки можно выработать, лишь испортив перед этим немало опытных винчестеров.
• Основная операция – замена блока головок в сборе с предусилителем-коммутатором (Slider Assembly). Подробное описание процедуры можно найти в Интернете по адресу http://www.ihdd.ru/hdd-headstack-replacement.
• При заклинивании шпинделя или залипании головок можно, вскрыв гермоблок, осторожно сдвинуть эти элементы. Во многих случаях винчестер затем успешно стартует и может проработать длительное время.
Коллекция винчестеров есть в любом сервисном центре, где профессионально восстанавливают данные или ремонтируют диски. Как правило, поиск и покупка диска-донора, с которого будет взят контроллер или блок головок, возлагается на самого заказчика. И чем больше в распоряжении мастера разных запчастей, тем выше вероятность сразу найти нужную, не говоря уже о сокращении сроков ремонта.
Аппаратно-программные комплексы представляют собой специализированные контроллеры SATA или IDE с набором кабелей и переходников, а также ряд специализированных программ, созданных для работы через этот контроллер. В состав комплекса обычно входит и база данных с сервисными кодами, прошивками и другой информацией для программного ремонта определенных моделей винчестеров.
Главное отличие специализированных контроллеров от обычных состоит в том, что обращение через них к областям диска, способным давать сбои, не вызывает зависаний компьютера. Попытки чтения дефектных секторов могут повторяться многократно, возможно частичное считывание поврежденных областей. Кроме того, специализированные контроллеры позволяют обращаться к скрытой служебной информации на винчестерах. Это более актуально для ремонта и восстановления работоспособности диска, но может оказаться полезно и при извлечении информации.
В России широко известна продукция ростовской компании ACE Lab (http://www.acelab.ru). Компания создала первый программный комплекс еще в 1991 году, а в настоящее время выпускает целую линейку оригинальных комплексов для работы с жесткими дисками.
Комплекс PC-3000 for Windows (рис. 2.12) предназначен для диагностики и программного ремонта практически всех существующих винчестеров с интерфейсами IDE и SATA. В состав комплекса входят интерфейсные кабели и специализированные утилиты для работы с обычными винчестерами, а также накопителями для ноутбуков. Цена комплекса – около $1500.
Рис. 2.12. Контроллер ACE Lab PC-3000 UDMA
Программно-аппаратный комплекс для извлечения пользовательской информации Data Extractor UDMA работает в паре с комплексом PC-3000 for Windows. Он позволяет извлекать посекторные копии дисков с многократным обращением к дефектным блокам, анализировать и восстанавливать поврежденные записи MBR и MFT. Цена этого комплекта составляет около $1000.
Очевидно, что оснащение лаборатории для восстановления и ремонта винчестеров обойдется не менее чем в $3000. При этом типичный для России тариф на извлечение информации с одного носителя составляет около 5000 руб.