В конец каждого из секторов, слагающих файловую запись (
INDEX Record
,
RCRD Record
или
RSTR Record
), записывается специальный 16-байтный номер последовательности обновления (update sequence number), дублируемый в заголовке файловой записи. При каждой операции чтения два последних байта сектора сверяются с соответствующим полем заголовка и, если драйвер NTFS обнаруживает расхождение, данная файловая запись считается недействительной.
Основное назначение последовательностей обновления — защита от "обрыва записи". Если в процессе записи сектора на диск исчезнет питающее напряжение, может случиться
так, что часть файловой записи будет записана успешно, а другая часть — сохранит прежнее содержимое (файловая запись, как мы помним, обычно состоит из двух секторов). После восстановления питания драйвер файловой системы не может уверенно определить, была ли файловая запись записана целиком. Вот тут-то последовательности обновления и выручают! При каждой перезаписи сектора последовательность обновления увеличивается на единицу. Потому, если произошел обрыв записи, значение последовательности обновления, находящейся в заголовке файловой записи, не совпадет с последовательностью обновления, расположенной в конце сектора.
Оригинальное содержимое, расположенное "под" последовательностью обновления, хранится в специальном массиве обновления (update sequence array), расположенном в заголовке файловой записи непосредственно за концом смещения последовательности обновления (update sequence number). Для восстановления файловой записи в исходный вид необходимо извлечь из заголовка указатель на смещение последовательности обновления (он хранится по смещению 04h байт от начала заголовка) и сверить лежащее по этому адресу 16-байтное значение с последним словом каждого из секторов, слагающих файловую запись (
INDEX Record
,
RCRD Record
или
RSTR Record
). Если они не совпадут, значит, соответствующая структура данных повреждена. Использовать такие структуры следует очень осторожно (на первых порах лучше не использовать вообще).
По смещению
006h
от начала сектора находится 16-разрядное поле, хранящее совокупный размер номера последовательности обновления вместе с массивом последовательности обновления (
), выраженный в словах (не в байтах!). Так как размер номера последовательности обновления всегда равен одному слову, то размер массива последовательности обновления, выраженный в байтах, должен вычисляться следующим образом: (
update sequence number & update sequence array - 1)*2
. Таким образом, смещение массива оригинального содержимого равно:
(offset to update sequence number) + 2
. В Windows NT и Windows 2000 номер последовательности обновления всегда располагается по смещению
2Ah
от начала заголовка файловой записи или индексного заголовка, а поле
update sequence array
— по смещению
2Ch
. В Windows XP и более новых операционных системах эти значения располагаются по смещениям
2Dh
и
2Fh
соответственно.
Первое слово массива последовательности обновления соответствует последнему слову первого сектора файловой записи или индексной записи. Второе — последнему слову второго сектора и т.д. Для восстановления сектора в исходный вид необходимо вернуть все элементы массива последовательности обновления на их законные места (естественно, модифицируется не сам сектор, а его копия в памяти).
Чтобы проиллюстрировать сказанное выше, рассмотрим пример, приведенный в листинге 6.2.
Листинг 6.2. Оригинальная файловая запись до восстановления
указывает на начало файловой записи, следовательно, по смещению
04h
байт будет расположен 16-разрядный указатель на номер последовательности обновления. В данном случае он равен
002Ah
. Очень хорошо! Переходим по смещению
002Ah
и видим, что здесь лежит слово
0006h
. Перемещаемся в конец сектора и сверяем его с последними двумя байтами. Как и предполагалось, они совпадают. Повторяем ту же самую операцию со следующим сектором. Собственно говоря, количество секторов может и не равняться двум. Чтобы не гадать на кофейной гуще, необходимо извлечь 16-разрядное значение, расположенное по смещению
06h
от начала файловой записи (в данном случае оно равно
0003h
) и вычесть из него единицу. Действительно, получается два (сектора).
Теперь нам необходимо найти массив последовательности обновления, хранящий оригинальное значение последнего слова каждого из секторов. Смещение массива обновления равно значению указателя на последовательность обновления увеличенной на два, т.е. в данном случае
002Ah + 02h == 002Ch
. Извлекаем первое слово (в данном случае равное
00h 00h
) и записываем его в конец первого сектора. Извлекаем следующее слово (
47h 11h
) и записываем его в конец второго сектора.
В результате восстановленный сектор будет выглядеть, как показано в листинге 6.3.
искажены последовательностями обновления и в обязательном порядке должны быть восстановлены перед их использованием, в противном случае вместо актуальных данных вы получите мусор!