Вопрос или проблема
У меня есть пример, извлечённый с жёсткого диска у меня дома, где файл NTFS $MFT содержит нули в наименее значащих позициях цепочки кластеров. При интерпретации в формате little-endian это не имеет смысла, и я в замешательстве. Может кто-то объяснить, почему эти байты находятся здесь, если поле может быть просто короче без них?
На изображении ниже большие очертания — это заголовок FILE и атрибутные блоки. Я выделил фиксирующие значения голубым цветом. Жёлтым я выделил части цепочки кластеров атрибутного блока данных. Красным я обвел два байта, которые не имеют смысла быть нулями. Можно ли это объяснить?
Замечание: Причина, по которой я начал это исследование, заключается в том, что этот жёсткий диск испытал тысячи повреждённых секторов. Я исследую, пытаясь узнать, как можно восстановить данные. Так что, если ваш ответ — “у вас поврежден диск”, технически это может быть действительным ответом, но это кажется маловероятным, так как фиксирующие значения правильные.
Я считаю, что причина в том, что эти числа со знаком. Если ведущие нули отсутствуют, их можно интерпретировать как отрицательные числа, потому что их первый бит равен 1.
Например, в вашем первом красном круге у нас есть начало числа 0x00cc1b1d, что равно 13,376,285 в десятичной системе.
Если вы уберете ведущие нули, вы получите 0xcc1b1d, и так как оно со знаком, его значение будет -3,400,931. Когда у вас есть число со знаком, добавляя ведущие нули, вы можете, по сути, убрать знак.
Другими словами, с помощью 3 байтов вы можете представлять значения от 0 до 16,777,215. Но если оно со знаком, значения, которые вы можете представить, варьируются от -8,388,608 до 8,388,607, так что значение 13,376,285, которое нам нужно в этом примере, не может быть представлено, если вы не добавите 4-й байт.
Ответ или решение
Вопрос о наличии лидирующих нулей в цепочке кластеров (Cluster Chain Run) записи Master File Table (MFT) файловой системы NTFS является сложным и интересным аспектом. Давайте рассмотрим все детали этого вопроса, чтобы предоставить комплексное понимание.
Введение
Файловая система NTFS (New Technology File System) является одной из самых популярных файловых систем, используемых в операционных системах Windows. Основной компонент этой файловой системы — это таблица MFT, которая хранит метаданные о каждом файле и каталоге. Один из важных аспектов таблицы MFT — это представление информации о распределении данных по кластерам, что осуществляется через структура под названием "Chain Run".
Заголовок файла и атрибуты
Как вы отметили, в вашем разделе представлены заголовки файла и блоки атрибутов. Блоки атрибутов содержат различные типы информации о файлах, включая размер, время создания и распределение данных по кластерам. Информация о распределении хранится в цепочках кластеров, где указаны номера кластеров, используемые файлом.
Лидирующие нули и их значение
Возвращаясь к вашей проблеме с лидирующими нулями в числах, представленных в круге, стоит обратить внимание на несколько аспектов:
-
Проверка подписанных и неподписанных чисел:
Один из возможных факторов, влияющих на наличие этих лидирующих нулей, заключается в способе представления чисел. Как вы правильно заметили, если число интерпретируется как знаковое (signed), лидирующие нули позволяют избежать ситуации, когда число, являющееся положительным, было бы интерпретировано как отрицательное. Например, в случае с 0x00CC1B1D, данное значение будет представлять положительное число 13,376,285, а без лидирующих нулей интерпретация будет ошибочной, возвращая отрицательное значение -3,400,931. -
Необходимость в дополнительном пространстве:
Если бы эти нули отсутствовали, диапазон возможных значений плясал бы в области, ограниченной отрицательными числами. В случае хранения значений кластера, это могло бы привести к потере доступа к правильно адресованным кластерам данных. -
Стандарты хранения данных:
В контексте организации файловой системы и хранения данных часто сохраняется определённая структура, которая позволяет легко интерпретировать данные, обеспечивая их поддержку и обработку. Лидирующие нули могут быть частью этой структуры, обеспечивая совместимость с другими системами и приложениями, которые могут ожидать конкретные форматы.
Возможное повреждение данных
Хотя важно учитывать возможность повреждения данных, ваш анализ фиксирующих значений (fixup values) указывает на то, что система сохраняет свою целостность. Тем не менее, неисправные сектора на жестком диске могут вызывать различные поведенческие аномалии, и в некоторых случаях могут быть ошибочные значения.
Заключение
Таким образом, присутствие лидирующих нулей в цепочке кластеров записи MFT может быть объяснено необходимостью сохранения знаковых значений и корректного представления данных. Это важная особенность, которая отвечает за целостность и точность хранения информации в файловой системе NTFS. Если у вас есть дальнейшие вопросы или если вам нужна помощь в восстановлении данных, не стесняйтесь обращаться к опытным специалистам в этой области.