Неправильно определяющаяся флешка, не видится в системе

Из Краснодара на восстановление информации передали USB флеш диск достаточно серьезного объема — 32 гигабайта. Производитель JetFlash. Устройство выполнено на базе микроконтроллера AU6984 и двух микросхем NAND памяти Samsung K9MDG08U5M по 16 гигабайт каждая формата TSOP-48.

Поломанная Jet flash 32 Gbt на восстановление информации

При подключении флешки к компьютеру, она определяется как неопознанное USB устройство. Нужно восстановить утерянные файлы. Неисправность флеш-диска обусловлена сбоем микропрограммы трансляции, которая находится в микроконтроллере. Предположительная причина такого поведения — увеличение числа сбойных ячеек памяти NAND flash чипов свыше определенного порога.

Для восстановления информации с таких флешек, которые некорректно определяются в системе, или определяются с нулевым объемом (0 Gbt) необходимо отпаять микросхемы памяти, считать их на специальном устройстве-ридере и получить стартовую позицию, с которой и начинается собственно нетривиальный труд инженера, который занимается процессом возврата потерянных файлов и папок с flash drive и карт памяти.

Очень многие люди, даже из числа продвинутых пользователей, слабо представляют себе организацию хранения информации на микросхемах памяти, спрятанных внтури обычного USB флеш диска. Многие полагают, что купив программатор и вставив в него мс памяти из карты или USB диска они тут же получат доступ ко всем данным. На деле же — считать дампы из микросхем памяти это настолько малая часть работы, что её даже вершиной айсберга назвать нельзя.

Ахиллесова пята современных флеш устройств — недостаточно высокая надежность микросхем памяти, как хранилищ информации и низкая скорость чтениязаписи (по сравнению с классическими HDD). Производители на месте не стоят, и придумывают все новые и новые способы увеличения скорости и надежности флеш дисков. У мс памяти есть ресурс циклов перезаписи ячеек. Во всех современных контроллерах для равномерного износа NAND Flash организованно разделение адресного пространства на логические банки, которые в свою очередь разделяются на блоки, состоящие из нескольких страниц памяти. Микропрограмма контроллера помимо прочего, озадачена ведением учета количества записей в каждый из блоков. Все блоки имеют логическую нумерацию.

Нужно учесть, что при таком принципе работы транслятор накопителя — это постоянно изменяющаяся штука. Исходя из принципа работы с NAND Flash (чтение блока в буфер, внесение изменений и запись блока на место), понятно, что наиболее рискованными для функционирования USB flash устройства являются незавершенные операции записи. К примеру, когда происходит запись изменений в транслятор. Из-за нештатного извлечения из USB разъема или из разъема кардридера во время записи — диски и карты памяти часто ломаются как раз по причине разрушения служебных данных.

Производители контроллеров реализуют функции распараллеливания данных, т.е. прямая аналогия с RAID массивами, при намного более сложной реализации. Алгоритмы не только у каждого производителя свои — но даже в пределах одной линейки устройств одного и того же производителя могут меняться. В среде мастеров по data recovery есть специальный термин для такого распараллеливания — микс. Микс выглядит либо в виде внутриблочного деления на более мелкие подблоки, либо в виде симметричного распараллеливания между физическим банками микросхемы NAND Flash и несколькими микросхемами. То есть, на практике при разглядывании дампа, вот хоть в данном конкретном описываемом случае, я вместо осмысленной картины увидел хаотичное размещение данных. Каким образом эта каша должна сложиться в удобоваримые файлы указано в таблице транслятора, где задан порядок построения блоков логического пространства. Транслятор — в микроконтроллере. Микроконтроллер — почил в бозе.

Изначальный вид дампов

Получив дампы нужно первым делом определить размер страниц памяти. Размер этот непостоянен, так как в каждой странице, кроме пользовательской области есть еще и служебные данные. Как правило, в соотношении 512/16; 2048/64; 4096/128; 4096/208. Встречаются и более сложные варианты организации служебной информации. В "служебке" присутствуют маркеры (маркер, номера блока в логическом банке; маркер ротации блока; ECC; и т.д.). Задача инженера — устранить микс данных внутри блоков между физическими банками микросхемы NAND Flash и микросхемами, внутриблочные ротации, ренумерации и так далее. Дальнейшая задача состоит в поблочной сборке. Для ее осуществления необходимо четко уяснить количество логических банков, число используемых блоков в каждом банке, положение маркера в служебных данных, алгоритм нумерации. И только осознав всю картину можно производить сбор блоков в финальный дамп, который можно примонтировать как виртуальный логический диск и сохранить нужные каталоги. В процессе сбора нередки подводные камни в виде блоков-претендентов на одну позицию в конечный файл-образ. Нужно так же учесть, что далеко не все ячейки памяти физически корректно читаются с микросхемы, ввиду ее возможного частичного выхода из строя. Последовательность действий по восстановлению данных с описанной 32-х гиговой флешки:

1. Чтение 2-х микросхем памяти. На выходе 8 дампов по 4 224 Мбт каждый, т.к. каждая мс памяти состоит из четырех логических частей.

2. Побайтное соединение полученных дампов по алгоритму, согласно скриншота (шаг №1)

3. Склейка/расшивка (block pair) на основании найденного размера блока (шаг №2)

4. Постраничное соединение (шаг №3)

5. Подамповое соединение (шаг №4)

Последовательность действий по устранению микса

Дальше пошли операции по анализу маркеров блока, определении маски, нумерации, соотношении области данных и служебной области (в общей сложности еще шесть операций по анализу дампа). В итоге, микс корректно устранен — доступ к пользовательской информации получен.

Финальный дамп

Работы по восстановлению данных с флеш-карт или USB флеш дисков, как я надеюсь, понятно из вышеописанного — располагаются в верхних строках рейтингов сложности и трудоемкости. И стоимость на восстановление информации с поломанных флешек — от сотни долл. США и (как правило) выше.