Безопасное извлечение USB-устройств. Почему и зачем?

Когда вышла из строя USB-флешка, как минимум в половине случаев это связано с тем, что она не была извлечена из компьютера корректно. Почему так происходит? Давайте разберемся.

USB и Plug-and-Play

Один из неоспоримых плюсов USB — легкость его монтирования в операционную систему. Принцип Plug-and-Play (вставил и работай) реализован давно, и для разных устройств, но все же наиболее полно он оказался открыт для USB-устройств. Подключая к компьютеру USB-флешку, смартфон, камеру, мышку или любое другое устройство с этим интерфейсом, мы получаем это устройство работающим практически незамедлительно после подключения. Поддержка устройств USB давно стала общемировым стандартом практически для всех операционных систем.

Современный внешний твердотельный накопитель на базе шины USB 3.1 (тип коннектора USB-C)

Не многие помнят, как это было в Windows 95, Windows 98 и других операционных системах того времени. Для того, чтобы подключить USB-флешку, требовалось сначала установить ее драйвер: или с дискеты, или с CD-ROM. Только после установки драйвера флешка начинала распознаваться в системе и с ней можно было работать. Соответственно, для того, чтобы перенести данные с одного компьютера на другой на этой самой флешке, требовалось нести с собой и диск с драйверами — в противном случае перенос был невозможен.

Скорости USB. Быстрее, выше, сильнее!

Надо ли говорить о том, что скорость работы первых устройств USB, ограниченная интерфейсом USB первого поколения, была весьма и весьма скромной?

Настоящий прорыв наступил с разработкой стандарта USB 2.0 в 2000 году и последовавшим за ним выходом в 2001 году Windows XP. Эта операционная система уже широко поддерживала огромный спектр USB-устройств, для их использования уже не требовалось установки каких-то особых драйверов (лишь в редких случаях, для устройств, для которых Windows XP не имел встроенного драйвера: некоторые сканеры, принтеры и т.п.; устройства хранения информации на базе интерфейса USB требовали установки особого драйвера крайне редко). Стандарт USB 2.0 обеспечивал неплохую скорость, и шина из Useless Serial Bus (бесполезная последовательная шина; так USB в шутку называли на заре его возникновения, поскольку устройств с его поддержкой было очень мало) революционными темпами превратилась в Universal Serial Bus (универсальная последовательная шина).

Однако скоростей USB 2.0 очень быстро перестало хватать, и разработчики стандарта предложили USB 3.0 — стандарт, скорости которого были максимально приближены к SATA. За короткое время были разработаны три стандарта: 3.0, 3.1 и 3.2; в итоге производители решили, что для третьего поколения USB стандартов как-то многовато, и объединили их все под крылом USB 3.2.

В настоящее время устройства с интерфейсом 3.2 позволяют, например, копировать огромные объемы информации за короткое время. При соблюдении некоторых условий реальная скорость работы внешнего твердотельного диска на шине USB 3.2 будет больше, чем скорость работы внутреннего жесткого диска на интерфейсе SATA.

Безопасное извлечение USB-устройства. Как это работает?

Ну а теперь можно поговорить и о том, о чем, собственно, написана эта статья. Что такое безопасное извлечение USB-устройства?

Впервые эта функция появилась в операционной системе Windows XP, и была реализована на уровне драйверов системы. Конкретно за безопасное извлечение устройств в Windows отвечает драйвер hotplug.dll.

Меню безопасного извлечения устройств в трее Windows 8.1

Для того, чтобы безопасно извлечь USB-устройство, нужно перевести указатель мышки в область системного трея, где выбрать соответствующий значок (см. скриншот выше). После этого нажать на него, подождать, пока система оповестит о возможности безопасного извлечения, и уже после этого извлекать устройство.

При активации безопасного извлечения устройства происходят следующие акции:

Если в очереди записи/чтения на устройство имелись задачи, им ставится наивысший приоритет и производится их выполнение и финализация.
Производится очистка системных областей буферной памяти, имеющих отношение к отключаемому устройству.
Закрываются окна, имеющие отношение к отключаемому устройству (работает не во всех версиях операционных систем).
Производится отмена любых операций внутренней активности устройства с их завершением.
Отключается питание с порта USB, где будет извлекаться устройство, или этот порт переводится в режим ожидания.

Почему так важно безопасно извлекать устройство?

Давайте теперь представим, как будет работать USB-устройство, если мы не используем безопасное извлечение и выдергиваем это устройство, что называется, на живую.

Начнем с того, что устройство вполне может не содержать тех данных, которые вы на него отправили. Я уже показывал то, как работает отложенная запись Windows (ниже привожу это видео еще раз).

Другими словами, то, что вы отправили на устройство какие-то файлы, при небезопасном извлечении устройства вовсе не гарантирует того, что эти файлы будут на вашей флешке.

Это первая опасность.

Вторая опасность заключается в том, что при небезопасном извлечении устройства оно может выйти из строя. Небольшой перекос при извлечении, неравномерность движения в разъеме, слишком сильный нажим и т.п. — могут привести к тому, что произойдет электрическое повреждение устройства (а при небезопасном извлечении оно в разъеме находится под током). После этого устройство остается или ремонтировать, или (в случае невозможности ремонта) восстанавливать более радикальными методами, связанными с выпаиванием NAND-микросхем.

Третья опасность — возможный выход из строя микропрограммы устройства. Любой USB-накопитель, кроме микросхем, в которых хранятся данные (NAND-микросхемы), имеет контроллер. Этим контроллером и управляется устройство. Для функционирования устройства имеется микропрограмма, одной из важных частей которой является трянслятор.

Транслятор — это часть микропрограммы, которая соединяет физиескую адресацию пространства внутри флешки с логической адресацией пространства для операционной системы. Грубо говоря, физические адреса секторов переводятся в LBA, понятные операционной системе. При этом физически первый сектор для Windows во флешке может быть где-то в середине или в конце (совпадение физической и логической адресаций нынче скорее исключение, чем правило).

Так вот, во включенном состоянии флешка довольно часто совершает операции по оптимизации своего адресного пространства, производя соответствующие изменения в микропрограмме. Если в момент начала записи каких-то критических данных флешку выдернуть из компьютера, то эти данные записаны не будут. При следующем включении микропрограмма начнет искать эти данные, не сможет их найти и, как следствие, остановит работу. Устройство попадет в состояние «ошибка». Вывод из ошибки USB-устройств возможен далеко не всегда, для восстановления данных могут потребоваться довольно дорогостоящие процедуры.

Ну и еще одна опасность (четвертая) — это возможный выход из строя внешних жестких дисков, подключаемых через USB. Внешние жесткие диски получают питание через USB, и, соответственно, при внезапном обесточивании (то есть небезопасном извлечении) могут не успеть запарковать головки. При этом головки останутся на поверхности, упадут на нее, что неизбежно приведет к повреждению и головок, и поверхностей — а значит, к потере данных. Извлечение данных с USB-дисков с заклинившими на поверхности головками часто является весьма нетривиальной задачей.

Пятая опасность — выход из строя самого разъема USB. Это возможно по тем же причинам, которые характерны для второй опасности.

Как обычно. Пара практических советов в конце =)

Первый и самый главный совет — не забывайте о безопасном извлечении устройств. Даже если вы очень спешите — поверьте, лишние 20 — 30 секунд, потраченные на эту несложную операцию, могут уберечь вас от значительно больших затрат времени, к которым может привести потеря данных.

Второй совет. Извлекая устройство, старайтесь не перекашивать его, ведь после активации протокола безопасного извлечения часто USB-порт находится в режиме ожидания, и при перекосе может случиться так, что флешка потеряет контакт с портом и потом восстановит его; для системы это будет сигналом того, что в порт попало новое устройство, и система начнет процедуру его определения и использования. А вы при этом устройство уже извлекаете. Системные или аппаратные ошибки при этом весьма вероятны.

Резервное копирование мобильного телефона: суровая необходимость

Резервное копирование телефона — зачем это?

Мобильный телефон очень для многих сейчас заменяет практически все компьютерные устройства: это и фотокамера, и склад фотографий, и калькулятор, и мессенджер (причем не один), и средство доступа к банковским счетам, и средство платежа, и многое другое. Собственно, как телефон — средство связи — он сейчас используется намного меньше, чем все остальное. Просто проанализируйте: как часто вы делаете телефоном фотографии и как часто вы совершаете им же звонки. Разница будет разительной.

Именно поэтому резервное копирование вашего телефона превращается в задачу насущной необходимости, ведь очень часто пользователь не помнит ни логинов, ни паролей, которые когда-то давно ввел в своем телефоне для десятков приложений; не помнит пин-кодов, номеров телефонов наиболее важных контактов, и т.п. Потеря телефона или данных с него будет в этом случае равносильна потере связки ключей: от квартиры, от машины, от гаража… И если другой такой связки у вас нет, то придется вызывать специалистов для взлома дверей, а потом все это ремонтировать и восстанавливать.

Для того, чтобы подобных вещей не происходило, мобильный телефон время от времени требуется резервировать. Это не так сложно, как кажется. Мы рекомендуем производить резервное копирование вашего аппарата еженедельно — тем более, что для этого не потребуется много времени.

Разбиваем резервное копирование телефона на части

Давайте для начала решим, что будем резервировать. Это отнюдь не праздный вопрос — ведь от того, какой тип резервирования вы выберете, будет зависеть то, насколько быстро в случае проблем вы сможете вернуть назад функционал вашего мобильника.

Очевидно, что наиболее ценными данными являются данные приложений (явки, пароли, настройки), контакты, заметки и переписка. Вслед за ними — медиаданные (фотографии и видео). Последний уровень ценности — музыка и другой развлекательный контент. Все остальное принципиальной ценности обычно не имеет.

Таким образом, первое, что следует резервировать — это данные приложений, контакты, переписку. Затем — фотографии, видео. И, наконец, в последнюю очередь (если нужно) — музыку.

Лайфхак: резервируем фотографии в облако. Все, бесплатно и навсегда

Очевидно, что фотографии и видеофайлы — это самый «тяжелый» кусок данных телефона. И их резервирование будет занимать массу времени. Но есть красивое и легкое решение: Яднекс Диск для мобильного телефона.

Установив Яндекс Диск (это можно сделать из Google Play Market если у вас телефон под управлением Android или из App Store если у вас iPhone или iPad), достаточно войти в ваш Яндекс-аккаунт (если у вас такого нет, то его можно создать в процессе открытия приложения) и разрешить автозагрузку фотографий и видеофайлов в облако. Все. Процесс загрузки файлов в облако начнется незамедлительно, и через некоторое время (в зависимости от того, как много данных такого типа хранится в вашем телефоне на момент включения этой опции) все ваши фото и видео будут закачаны на Яндекс Диск. Все, что вам нужно, чтобы не потерять к ним доступ — помнить логин и пароль от этого сервиса.

Автозагрузка фото и видео на Яндекс Диск хороша еще и тем, что сервис делает это автоматически. Как только вы отсняли новый материал, и условия сети позволяют залить файлы в облако (возможно две опции — заливать только по Wi-Fi, или использовать любую сеть), они будут туда залиты. Потерять при этом фото довольно проблематично.

Кроме того, Яндекс обещает безлимитное хранение фото и видео в своем облаке. То есть вы можете не думать о том, сколько там еще места осталось в вашем облаке.

Не бойтесь подключать на один аккаунт Яндекс Диска несколько устройств. Фотографии будут закачиваться в облако со всех телефонов.

Настройка и включение автозагрузки фотографий в облако Яндекс Диск на телефоне Apple iPhone

Резервирование Apple iPhone: так просто, как это может быть

Резервирование Apple iPhone — очень простая операция. Для того, чтобы полностью зарезервировать ваш телефон, вам понадобятся три вещи: сам телефон, компьютер и кабель для соединения телефона с компьютером.

Установите на компьютер программу Apple iTunes. Скачать ее можно с сайта apple.com. После этого подключите ваш iPhone (или iPad) через кабель к компьютеру. Телефон распознается автоматически; скорее всего, он потребует разрешить или запретить доверять компьютеру. Выберите «Доверять». После этого телефон будет открыт в программе iTunes. Подождите некоторое время, пока программа загрузит с телефона всю необходимую информацию. После этого в верхней левой части программы, около значка «Музыка», появится пиктограмма вашего телефона. Нажмите на нее, и откроется меню управления аппаратом. Выберите «Обзор»; тут и находятся волшебные кнопки управления резервированием. Выберите то, что вам удобнее (я обычно создаю локальную копию, это быстрее; не забудьте выбрать и галочку о шифровании локальной копии), а затем нажмите кнопку «Создать копию сейчас». Процесс резервирования займет некоторое время.

Вернуть телефон к состоянию, на которое сделана резервная копия, можно с помощью кнопки выше — «Восстановить iPhone».

Apple iTunes. Меню управления резервным копированием

Резервирование телефона под управлением Android: используем встроенные инструменты

Для того, чтобы создать резервную копию телефона под управлением Android, также не требуется никакой особой подготовки. В подавляющем большинстве случаев достаточно встроенных в операционную систему инструментов.

Этапы резервирования телефона на внешний носитель (карту microSD) в телефоне Huawei Honor 7C (Android 8.0)

Расположение меню «Восстановление и сброс» и интерфейс создания резервных копий в телефоне Philips Xenium (Android 4.2.2)

Инструменты резервного копирования в телефонах под управлением Android всегда расположены в блоках меню личных данных. Возможно два типа резервного копирования: в облако (на сервера Google) и на внешний носитель (в версиях Android начиная с 6.0; для асти телефонов может быть реализовано в более ранних версиях; в некоторых телефонах может быть не реализовано).

При копировании в облако восстановление телефона возможно только при его инициализации: когда вы введете установочные данные вашего Google-аккаунта, система просканирует его на предмет наличия резервных копий и, в случае их обнаружения, предложит восстановление из резерва. В отличие от этого, восстановление из локальной копии возможно в любое время.

Заключение. Пара советов и пара выводов

Как видите, резервирование мобильного телефона — задача вполне посильная даже для неискушенного в компьютерных делах пользователя. Выводы из этой статьи чрезвычайно просты: выполнение резервирования телефона целиком (а не отдельных его частей) наверняка гарантирует отсутствие головной боли при восстановлении доступа к вашим аккаунтам, переписке, контактам и т.п. в случае непредвиденной утери аппарата или данных с него; сама процедура резервного копирования телефона что в облако, что на локальный компьютер или карту памяти настолько удобны и просты, что пренебрегать этим нелогично и неправильно.

Ну и пара советов.

Совет 1. Как определить, когда требуется зарезервировать ваш телефон? Тут все просто. Когда объем критичных для вас данных после последнего резервирования уже таков, что потеря этих данных окажется невосполнимой. Можно поступить просто и настроить периодичные резервирования — скажем, один раз в неделю. В этом случае, если резервирование происходит в облако, вы даже о нем не узнаете.

Совет 2. Периодически проверять, производятся ли резервирования. Доверять автоматике полностью не стоит: если в системе случился какой-то сбой, то резервирования в автоматическом режиме могут и прекратиться.

Восстановить данные с телефона. Philips Xenium W6500

Задача. Восстановить данные с разбитого мобильного телефона Philips Xenium W6500.

Описание проблемы. Телефон подвергся серьезному физическому воздействию, экран разбит.

Результаты диагностики. Телефон частично исправен: на звук включается. Принято решение восстанавливать данные без распайки eMMC.

Необходимые для восстановления информации процедуры.

Перевод телефона в режим Recovery.
Снятие графического ключа.
Рестарт телефона в нормальном режиме.
Получение root-доступа.
Установка в аппарат необходимых утилит.
Клонирование телефона в файл, извлечение данных из полученного файла-образа.

Результат.

Данные восстановлены полностью.

Особенности заказа.

Основная сложность при выполнении данного заказа заключалась в том, что у телефона не работает дисплей. Получить доступ к информации можно было двумя способами: установить новый модуль дисплея (в силу старости аппарата, его пришлось бы ждать от недели до двух), либо клонировать аппарат по USB. Было принято решение идти по второму пути, так как он был очевидно быстрее. Для загрузки в телефон нужных приложений использовался отладочный режим. Удачей было то, что в телефоне уже был включен режим разработчика и отладка по USB; если бы этого не было, возможен был бы только первый вариант, либо выпаивание микросхемы памяти и прямое ее чтение.