Рис. 8.6. Порядок размещения файла на диске — иерархия непосредственных и косвенных блоков (блок косвенной адресации третьего порядка не показан)
По сравнению с NTFS такая схема хранения информации о размещении устроена намного проще. Вместе с тем, она и гораздо "прожорливее". С другой стороны, ее несомненное достоинство по сравнению с NTFS состоит в том, что поскольку все ссылки хранятся в неупакованном виде, для каждого блока файла можно быстро найти соответствующий ему косвенный блок, даже если inode полностью разрушен!
Имя файла в inode не хранится. Ищите его внутри каталогов, представляющих собой массив записей, формат которого представлен в листинге 8.6.
Листинг 8.6. Формат представления массива каталогов
смещение размер описание
-------- ------ --------
0 4 inode ; Ссылка на inode
4 2 rec_len ; Длина данной записи
6 1 name_len ; Длина имени файла
7 1 file_type ; Тип файла
8 ... name ; Имя файла
При удалении файла операционная система находит соответствующую запись в каталоге, обнуляет поле
inode
и увеличивает размер предшествующей записи (поле
rec_len
) на величину удаляемой записи. Таким образом, предшествующая запись "поглощает" удаленную. Хотя имя файла в течение некоторого времени остается нетронутым, ссылка на соответствующий ему индексный дескриптор (inode) оказывается уничтоженной. Это создает проблему, так как теперь придется разбираться, какому файлу принадлежит обнаруженное имя.
В самом индексном дескрипторе при удалении файла тоже происходят большие изменения. Количество ссылок (
i_links_count
) обнуляется и обновляется поле последнего удаления (
i_dtime
). Все блоки, принадлежащие файлу, в карте свободного пространства (
block bitmap
) помечаются как неиспользуемые, после чего данный inode также освобождается (обновляется
inode bitmap
).
Техника восстановления удаленных файлов
В ext2fs полное восстановление файлов невозможно, даже если эти файлы были только что удалены. В этом отношении данная файловая система проигрывает как FAT, так и NTFS. Как минимум, теряется имя файла. Точнее говоря, теряется связь имен файлов с их содержимым. При удалении небольшого количества хорошо известных файлов эта проблема остается решаемой. Однако ситуация серьезно осложняется, если вы удалили несколько служебных подкаталогов, в которых никогда ранее не заглядывали.
Достаточно часто индексные дескрипторы назначаются в том же порядке, в котором создаются записи в таблице каталогов. Благодаря наличию расширений имен файлов (.c, .gz, .mpg, и т.д.) количество возможных комбинаций соответствий обычно оказывается сравнительно небольшим. Тем не менее, восстановить удаленный корневой каталог в автоматическом режиме никому не удастся (а вот NTFS с этим справляется без труда).
В целом, стратегия восстановления выглядит приблизительно так: сканируем таблицу индексных дескрипторов (inode table) и отбираем все записи, чье поле
i_links_count
равно нулю. Сортируем их по дате удаления, чтобы файлы, удаленные последними, оказались в верхних позициях списка. Как вариант, если вы помните примерное время удаления файла, можно просто наложить фильтр. Если соответствующие индексные дескрипторы еще не затерты вновь создаваемыми файлами, извлекаем список прямых/косвенных блоков и записываем их в дамп, корректируя его размер с учетом "логического" размера файла, за который отвечает поле
i_size
.
Восстановление удаленных файлов с помощью редактора Lde
Откройте редактируемый раздел или его файловую копию с помощью команд
lde my_dump
или
lde /dev/sdb1
. Редактор автоматически определяет тип файловой системы (в данном случае — ext2fs) и предлагает нажать любую клавишу для продолжения. Lde автоматически переключается в режим отображения суперблока и предлагает нажать клавишу <I> для перехода в режим inode или клавишу <В> — для перехода в блочный режим (block-mode). Нажмите клавишу <I>, и вы окажетесь в первом индексном дескрипторе, описывающем корневой каталог. Нажатие клавиши <Page Down> перемещает нас к следующему inode, а нажатие клавиши <Page Up>, — соответственно, к предыдущему. Пролистываем список индексных дескрипторов вниз, обращая внимание на поле
LINKS
. У удаленных файлов это поле равно нулю, и тогда поле
DELETION TIME
содержит время последнего удаления. Обнаружив подходящий inode по запомненному времени удаления, перемещаем курсор к первому блоку в списке
DIRECT BLOCKS
(где он должен находиться по умолчанию) и нажимаем клавишу <F2>. В появившемся меню выбираем пункт
Block mode, viewing block under cursor (или сразу нажимаем клавиатурную комбинацию <Shift>+<B>). Редактор перемещается на первый блок удаленного файла. Просматривая его содержимое в шестнадцатеричном режиме, пытаемся определить, тот ли это файл, который требуется восстановить. Если вы нашли именно тот файл, который намеревались восстановить, нажмите для его восстановления клавиатурную комбинацию <Shift>+<R>, затем — клавишу <R>, и введите имя файла, в который требуется восстановить дамп. Чтобы вернуться к просмотру следующего inode, нажмите клавишу <I>.
Можно восстанавливать файлы и по их содержимому. Например, предположим, что нам известно, что удаленный файл содержит строку
hello, world
. Нажимаем <f>, затем — клавишу <A> (
Search all block). Этим мы заставляем редактор искать ссылки на все блоки, в том числе и удаленные. Как вариант, можно запустить редактор с ключом
--all
. Но, так или иначе, затем мы нажимаем клавишу <В>, и, когда редактор перейдет в блочный режим, нажимаем клавишу </> и вводим искомую строку в ASCII. Находим нужный блок. Прокручивая его вверх и вниз, убеждаемся, что он действительно принадлежит тому самому файлу. Если это так, нажимаем <Ctrl>+<R>, давая редактору указание просматривать все индексные дескрипторы, содержащие ссылку на этот блок. Номер текущего найденного inode отображается в нижней части экрана.
Внимание!
Номер текущего найденного inode отображается именно в нижней части экрана. В верхней части отображается номер последнего просмотренного inode в режиме
inode
.
Переходим в режим inode нажатием клавиши <I>, нажимаем клавишу <#> и вводим номер inode, который требуется просмотреть. Если дата удаления более или менее соответствует действительности, нажимаем <Shift>+<R>/<R> для сброса файла на диск. Если нет — возвращаемся в блочный режим и продолжаем поиск.
В сложных случаях, когда список прямых и/или косвенных блоков разрушен, восстанавливаемый файл приходится собирать буквально по кусочкам, основываясь на его содержимом и частично — на стратегии выделения свободного пространства файловой системой. В этом нам поможет клавиша <w>, дающая указание дописать текущий блок к файлу-дампу. В процессе восстановления мы просто перебираем все свободные блоки один за другим (редактор помечает их строкой
NOT USED
) и, обнаружив подходящий, дописываем в файл. Конечно, таким образом невозможно восстановить сильно фрагментированный двоичный файл, но вот восстановление листинга программы — вполне реалистичная задача.
