Восстановление флэш-карт

Все чаще используем мы флэш-память, и все более важную информацию ей доверяем. Производители мобильных носителей убеждают нас в абсолютной надежности продукта и делают все более соблазнительные предложения. Еще совсем недавно 256-мегабайтный USB-брелок казался роскошью, а сегодня никого уже не удивишь телефоном с карточкой miniSD или MMC на 1 гигабайт. Модули флэш-памяти буквально окружают нас со всех сторон, сжимая кольцо. А уж форматов у них… Compact Flash, Secure Digital, xD, Memory Stick нескольких мастей, USB-брелоки — глаза разбегаются. Из окружения.

Список устройств, неотъемлемой частью которых являются карты флэш-памяти, пополняется ежедневно: практически любая, вовсе не обязательно компактная, цифровая техника, начиная от цифрового фотоаппарата и заканчивая «умными» домами. Что может быть страшнее потери памяти для того, кто постоянно с ней работает? Турист, лишившийся фоторепортажа по вине случайного статического разряда, бухгалтер, удаливший по ошибке финансовый отчет, программист, проливший пиво на USB-брелок с единственной копией важного кода, — всех этих людей объединяет одно: крайняя степень безутешности, великая скорбь по безвременно ушедшим данным. Почему это случилось именно со мной и именно сейчас, за минуту до того, как я должен был приступить к созданию компакт-диска с резервной копией? Понятно, что сам виноват, но что делать-то теперь? Необходимо восстановление данных. Как это сделать?

Принципиально flash — это вид памяти, обладающий следующими свойствами:

—энергонезависимость (для хранения данных дополнительная энергия не требуется);

— возможность перезаписи и полупроводниковая структура на транзисторах.

Преимущества флэш-памяти перед жесткими дисками и CD очевидны: в процессе работы флэш потребляет на порядок (примерно в 10-20 и более раз) меньше энергии. Причина тут кроется в отсутствии движущихся частей. В CD-ROM, жестких дисках, кассетах и других механических носителях информации большая часть энергии уходит на приведение в движение механики устройств. Кроме того, модули флэш-памяти значительно компактнее большинства других носителей информации. Именно благодаря миниатюрности и низкому энергопотреблению столь широко ее применение в нашем мобильном быту.

Клетки «организма» флэш-памяти представляют собой ячейки, состоящие из транзисторов со специальной электрически изолированной областью (floating gate transistors — транзисторы с плавающим затвором). Такие транзисторы позволяют памяти хранить заряд многие годы, не обращаясь за помощью к внешним источникам питания. Биты драгоценной информации, как нетрудно догадаться, кодируются наличием или отсутствием заряда.

При помощи специального программного обеспечения или средств операционной системы, будь то Windows, Unix или FreeBSD, множество транзисторов любой флэшки организуются в кластеры файловой системы. Большинство современных модулей флэш-памяти перед поступлением от производителя на прилавки магазинов, как правило, отформатированы в FAT32. Во флэшках раннего периода использовались системы FAT12 и FAT16 для дисков малого объема, поскольку поначалу мобильная память не обладала большой вместимостью. При самостоятельном форматировании флэш-памяти пользователь волен выбрать любую из разновидностей FAT, а также размеры кластера по своему усмотрению. Возможно, для кого-то это будет сюрпризом, но при большом желании флэшку можно отформатировать также и в NTFS. О том, как это сделать, в подробностях рассказано на сайте ntfs.com в разделе FAQ. Однако если речь идет о флэш-носителе для какого-либо портативного устройства вроде фотоаппарата или MP3-плеера, то лучше не экспериментировать. Далеко не каждый представитель мобильной техники способен понимать файловую систему NTFS. В таком случае лучше поступить наверняка — отформатировать память с помощью утилиты производителя вашего агрегата. Такие программы обычно прилагаются к устройству на компакт-диске либо же их можно скачать с сайта производителя.
Ставим диагноз

Попробуем теперь классифицировать «болезни» мобильной памяти. Модули flash, конечно, способны выдерживать значительные механические нагрузки, в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жестких дисков, однако это ни в коей мере не означает их полную неуязвимость. Точно так же, как и в случае с винчестером, существует вероятность физического повреждения элементарных ячеек памяти — кластеров, вернее, транзисторов, из которых эти кластеры состоят. Как правило, это приводит к сбоям при чтении и записи. Неприятно, конечно, но не спешите хоронить свою флэшку. Попробуйте сперва ее отформатировать. Получилось? Замечательно, хотя после процедуры форматирования карта неизбежно потеряет в объеме. Битые транзисторы теперь образуют кластеры, которые уже никогда не будут использоваться для чтения и записи данных. При этом биты информации, хранившиеся в «мертвых» кластерах, увы, потеряны навсегда. Результат же восстановления конкретных файлов с данными будет зависеть от того, насколько важную роль они играли в составе этих файлов. Для мультимедийных данных, например, картинок BMP, исчезновение одного или двух байт окажется несущественным, а вот подобная ошибка в коде программы может привести к трагическим последствиям.

Ошибки чтения и записи также могут быть вызваны банальным окислением контактов. Особенно это актуально для флэш-карт с выведенными наружу контактами, таких как SD и MMC. Так что прежде чем отправлять флэшку в реанимацию, внимательно осмотрите металлические контакты на карточке, и при необходимости очистите их от окисла и толстого слоя пыли.

Не будем также забывать о том, что ничто не вечно. В том числе и модули флэш-памяти. Если вы активно используете флэшку уже на протяжении нескольких лет, есть вероятность того, что количество обращений к транзисторам памяти давно превысило лимит, который гарантировал вам производитель. К примеру, карты Kingston Compact Flash рассчитаны на 300 000 циклов перезаписи, Transcend Compact Flash — на 1 000 000, а флэшка Transcend 1Gb USB — всего на 100 000. У «левых» малоизвестных производителей эти цифры, как правило, ниже. В конце концов, у флэш-памяти есть еще и «срок годности», иными словами — максимальный срок хранения данных. В современных видах компактной памяти он в среднем достигает 10 лет. Итак, ваша флэшка безвозвратно утратила свой ресурс. Ну что ж, скорее всего, придется покупать новую. В то же время попытка не пытка, и ничто не мешает попробовать восстановить данные с вашего старого и до последнего момента надежного мобильного хранителя информации. Об этом — в следующем разделе нашего повествования.
Реанимация

Переходим к практической части. Прежде чем приступить к реанимации драгоценной информации, вы, конечно же, успели удостовериться в исправности вашего кард-ридера и дата-кабеля, попытались прочесть флэшку на домашнем и рабочем компьютерах, на ноутбуке своей жены (мужа). Сомнений не осталось — неисправность именно в носителе. Тогда — вперед! Первая мысль — обратиться к специалистам. Ваш друг системный администратор отдыхает в Карелии? Не беда. На сегодняшний день и в Москве и по всей России существует огромное количество различных фирм и организаций, занимающихся восстановлением данных с любых носителей — будь то flash, жесткий диск или CD. Разумеется, за «скромную» плату. Скромная плата колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен долларов.

Чаще всего конечная цена восстановления напрямую зависит от объема данных. Естественно, чем больше информации требуется реанимировать, тем дороже это стоит. Яндекс буквально ломится от рекламных объявлений по запросам «восстановление данных» и «восстановление информации». В критических ситуациях такие организации могут оказаться рядовому пользователю очень даже полезными. Например, в случае грубого механического повреждения платы. Предположим, вы нечаянно наступили на флэшку и повредили корпус. USB-разъем отломан, а под рукой, как назло, не оказалось инфракрасной паяльной станции, да и паяли вы последний раз, дай бог памяти, в восьмом классе на уроках труда. Ну что ж, готовьте кошелек и обращайтесь к специалистам, если вам действительно дороги файлы, содержащиеся на покалеченном носителе. Если же данные не представляют для вас особой ценности, ступайте прямиком в магазин за новой флэшкой — ремонт наверняка обойдется дороже.

Другой случай, когда не стоит пренебрегать помощью специалистов по восстановлению информации, — это вышеупомянутый износ флэш-носителя. Чрезмерно интенсивное его использование чревато повреждением транслятора карты памяти, что в операционной системе обычно проявляется в виде окошка с сообщением «вставьте диск» при попытке обращения к съемному диску. В изношенной флэшке повреждается служебная микропрограмма, что приводит к нарушению логического доступа к памяти. Для восстановления данных в такой ситуации потребуется ни много ни мало выпаять микросхему памяти flash, а затем считать ее на специальном устройстве — программаторе, после чего расшифровать полученный образ. Работа — исключительно для профессионала.

Подавляющее большинство случаев исчезновения информации относится к повреждению логической структуры данных, и любой более или менее продвинутый пользователь в состоянии самостоятельно восстановить эти данные полностью либо частично. Сегодня в интернете можно обнаружить поистине несметное количество самых разнообразных реанимационных утилит. Платные, бесплатные, условно бесплатные и даже безвозмездно прилагающиеся к носителю при его покупке. Принцип работы таких утилит примерно один и тот же, и основан на лечении файловой системы. Поэтому, как правило, они одинаково хорошо подходят и для флэшек, и для обычных жестких дисков. Однако рынок программного обеспечения диктует свои условия, и разработчики навязчиво предлагают вам приобрести утилиту, к примеру, для восстановления графических файлов, и отдельно от нее — приложение для реанимации офисных документов. Желаете вернуть утерянные почтовые сообщения, удаленные контакты из адресной книги, случайно затертые любимые звуковые файлы? Нет проблем. На все обязательно найдется своя отдельная программка.