Устройства накопителей информации на оптических накопителях

Помните, что накопители многосеансовых CD-ROM сначала читают самый первый сеанс. Если вы образовали новый сеанс, взяв данные существующих сеансов, то в нем появятся указатели на исходные сеансы. Если вы не объединяли данные предыдущих сеансов, то вы получили многотомный диск, в котором сеансы не связаны друг с другом. В этом случае для получения доступа к отдельным сеансам потребуется соответствующий программный драйвер. Наилучшее решение - выбрать такой накопитель CD-ROM, который будет читать многосеансовые диски независимо от формата дорожки, использованного при ее записи и при наращивании числа сеансов".

Еще один совет Боб  дает для тех людей, которые обмениваются CD-R:

"Если вы готовите  диск, чтобы послать его кому-либо  еще, но вы не знаете, какой  накопитель CD-ROM у этого человека, не посылайте ему многосеансовый диск. У него могут возникнуть проблемы, которые мы только что обсудили. Пошлите односеансовый диск - и все будет хорошо".

Области входа и выхода, требующиеся для записи нескольких сеансов, существенно увеличивают расходы емкости диска. Сеанс, записанный первым, требует для указанных областей почти 24 Мбайт. Последующие сеансы используют еще приблизительно по 15 Мбайт для областей входа и выхода. Если вы планируете записывать много сеансов, эти области могут, очевидно, существенно сократить полезную емкость диска. Предел составляет около 40 сеансов. В этом случае области входа и выхода займут более половины всего пространства, имеющегося на диске с общей емкостью 650 Мбайт. Если требуется записать значительный объем данных, то, вероятно, придется ограничиться не более 20 сеансами или даже меньшим числом.  

 

Особенности стандарта  Голубой книги

Один из самых последних  стандартов Голубая книга обеспечивает средства для комбинирования возможностей интерактивного мультимедиа CD-ROM с универсальными возможностями звукового воспроизведения компакт-дисков. Диски, созданные по Голубой книге, можно воспроизводить на любом плеере компакт-дисков. Но если такой диск вставить в накопитель CD-ROM на компьютере, то он может предложить дополнительный материал в виде клипов музыкальных исполнителей в формате MPEG, QuickTime или AVI, интервью с обсуждением отдельных звуковых дорожек, цифровые эквиваленты примечаний к музыкальным сборникам, анимацию, дающую графическую перспективу содержимого диска, или что-либо еще, что творческие разработчики могут добавить для обогащения содержания музыкального CD. Поэтому к CD-ROM рассматриваемого формата часто применяется термин обогащенный CD (Enhanced CD).

Предыдущие попытки  комбинирования звука и мультимедиа базировались на стандарте Желтой книги, причем данные мультимедиа помещались на первую дорожку диска. Однако при этом возникала проблема, состоявшая в том, что плеер звуковых CD не знает, что делать с мультимедийными данными, когда он обращается к первой дорожке. В этом случае либо слышится щелканье или беспорядочные хлопки, когда плеер пытается обработать такие данные как музыку, либо наступает гробовое молчание. Голубая книга решает эту проблему, отделяя звуковые дорожки и мультимедийные данные в двух независимых сеансах на диске. К этому методу создания диска, воспроизводимого как на CD-плеерах, так и на компьютерных накопителях CD-ROM, применяется термин проштампованная многосеансовость (Stamped multsescion). В результате, если у вас нет компьютера с накопителем CD-ROM, вы тем не менее на CD-плеере можете прослушивать звуковые дорожки, не встречаясь с содержимым области данных мультимедиа.

Официально лицензированная  версия формата Голубой книги  называется CD Plus. Компании Philips, Sony, Apple и Microsoft полностью поддерживают его, гарантируя законность этого стандарта в промышленности. Хотя воспроизведение на накопителях CD-ROM требует специальных драйверов (которые иногда отсутствуют на ранних операционных системах), современное поколение операционных систем, таких, как Windows 95 и Macintosh OS, включает поддержку воспроизведения проштампованных многосеансовых дисков.

Применения

Компакт-диски, созданные  по стандарту Голубая книга, выпускались  многими крупными фирмами звукозаписи, а их маркетинг проводился по каталогам "товары почтой" и в розничной торговле. Терминология, связанная с этим форматом, еще не устоялась, поэтому на рынке можно увидеть диски, маркированные как Enhanced CD, CD-Enhanced, CD Plus или с другими похожими названиями.

Поддерживаемые  типы данных

Область звукового сеанса диска Голубой книги содержит цифровые аудио-данные в формате РСМ, точно таком же, какой используется в ayдиоCD стандарта Красной книги. Область сеанса, зарезервированная для данных CD-ROM, может содержать любые элементы данных, поддерживаемые стандартом Желтой книги.

Реализация

Многие современные  приложения по записи CD включают встроенную поддержку для создания дисков в  формате CD Plus. Однако еще не все фабрики тиражирования адаптировали свое оборудование и технологию для производства указанных дисков. Другими словами, даже если вы и сможете создать соответственно отформатированный диск CD Plus, используя накопитель CD-R и вашу любимую программу макетирования, вам, возможно, еще придется поискать фабрику, которая сможет выпустить ваш единственный CD-R массовым тиражом.

Так как по стандарту  Голубой книги данные помещаются во внешние области диска, оставляя более быстро адресуемые внутренние дорожки для аудиоматериала, доступ к данным осуществляется медленнее, что может иногда создавать проблемы для мультимедиа-приложений, включающих воспроизведение видео. Этот вопрос производительности становится менее актуальным при появлении все большего количества накопителей CD-ROM с 24- и 32-кратной скоростью. Однако пользователи, которые попытаются обращаться к таким данным на дисководах с 12-кратной скоростью, могут найти эту производительность неприемлемой.

ISO 9660 обеспечивает логическую  структуру для межплатформенного  использования дисков CD-ROM. Этот стандарт создал условия для быстрого роста промышленного производства CD-ROM, позволяя разработчикам охватывать CD-ROM, работающие на таких платформах, как DOS, Windows, Macintosh, OS/2, UNIX и VAX. Большинство программных инструментальных средств макетирования CD-R полностью поддерживают ISO 9660 и часто содержат тестовые утилиты для получения гарантии, что образ диска не выходит из ограничений этого стандарта. Значительная часть стандартных дисков CD-ROM производится с использованием ISO 9660 для организации их файловой структуры. ISO 9660 охватывает два логических слоя четырех-слойной архитектуры CD-ROM, преобразуя данные, содержащиеся в отдельных секторах, в иерархическое расположение файлов, каталогов и томов.

 

ФРАНКФУРТСКАЯ ГРУПП

В 1991 г. во Франкфурте (Германия) собрались девять компаний, обеспокоенных будущим CD-R. Этими компаниями были Sun Microsystems, Jet Propulsion Laboratory, DEC, Sony, Philips, Meridian Data, Hewlett-Packard, Ricoh и Kodak. Они решили устранить некоторые недостатки первоначальной спецификации Оранжевой книги путем более подробного описания процесса записи, а также расширить некоторые аспекты файловой системы стандарта ISO 9660. Это совещание разработало документ, известный как предложение франкфуртской группы.

Проблема осуществления многократных записей на диск, который обычно имеет фиксированную файловую структуру, решалась следующим образом:

Вместо одного фиксированного набора, описывающего содержание диска и расположенного в секторе 16 первой дорожки, для записи паспорта тома разрешалось использовать сектор 16 каждой дорожки.

Дорожка 1 остается пустой до тех пор, пока не будет записано все содержимое диска, после чего эта дорожка может быть заполнена главным паспортом тома.

Согласно этому предложению, накопитель CD-R должен иметь возможность чтения существующих данных и записи новых, чтобы он мог обнаруживать содержимое, соответствующее уже проведенным сеансам записи. Прежние записывающие и воспроизводящие накопители CD часто не могут читать ничего, кроме первого сеанса, и поэтому их нельзя использовать при новом подходе к процессу записи.

Франкфуртская группа также  предложила схему поддержки файлов системы UNIX. Эта часть предложения установила порядок использования определения расширенных атрибутов, которое требуется для UNIX, чтобы работать с каталогами и файлами. Еще одно расширение, названное Rock Ridge Extensions, уточняет стандарт ISO 9660 для его использования с UNIX, применяя метод, известный как System Use Sharing Protocol (протокол совместного использования систем). Эта конструкция позволяет всем расширениям файловых систем сосуществовать на одном и том же компакт-диске, и файловая структура на нем становится более гибкой и устойчивой.

 

Применения

ISO 9660 почти повсеместно  используется как основная файловая  система для хранения данных на CD-ROM независимо от используемой платформы. Если у вас нет веской причины для использования файловой структуры определенной операционной системы или если вам не нужно разрабатывать собственное приложение для специальной цели, мы рекомендуем макетировать все CD-ROM, используя ISO 9660.

Реализация

Для обеспечения независимости  от платформ ISO 9660 налагает ряд ограничений на имена файлов (с правилами, касающимися разрешенных символов и длин имен файлов) и содержит другие соглашения по файловым системам. Многие из программных приложений для макетирования дисков обеспечивают вывод на экран образа CD-ROM или виртуального образа, чтобы убедиться, что данные, записанные на CD по стандарту ISO 9660, не нарушают его спецификаций. Проверьте, обеспечивает ли ваш программный пакет вывод образа диска на экран до начала сеанса записи. Если нет, то проверьте ограничения, описываемые ниже в этом разделе.

Особенности стандарта ISO 9660

ISO 9660 представляет собой  единую файловую систему, предназначенную для использования под управлением многих различных операционных систем. В отличие от обычной файловой системы, которая должна динамически обновляться и изменяться, когда операционная система добавляет или удаляет файлы, ISO 9660 описывает среду только для чтения, а именно CD-ROM.

Первоначальное описание ISO 9660 должно было расшириться в Оранжевой книге, чтобы учесть дополнительные возможности реализации записываемого компакт-диска. Это расширение позволяет магнитооптическим носителям принимать изменения в структуре файлов и проводить многосеансовые записи на компакт-диск (где файловая структура изменяется по мере завершения каждой операции записи в течение сеанса).

Первоначальные спецификации для ISO 9660 претерпели ряд изменений, улучшающих поддержку файлов операционных систем UNIX и Macintosh, a также делающих доступ к дискам CD-ROM под управлением указанных систем более прозрачным.

Одна файловая система - много платформ

Проблемы, которые встали перед разработчиками стандарта ISO 9660, имели двойную природу:

Накопители CD-ROM не могут  обращаться к данным очень быстро, а извлечение файлов происходит гораздо дольше, чем из накопителей на жестких дисках.

Каждая из обозначенных для поддержки платформ использует свои собственные соглашения для файлов, каталогов и томов.

Как вы, возможно, помните  данные, хранимые на компакт-диске, располагаются с использованием абсолютного времени, - комбинации времени (минуты и секунды) и номера сектора (от 0 до 98). Эта система точного указания местоположения данных должна быть согласована с файловой системой, которая может поддерживать требования большинства компьютерных операционных систем.

Главный паспорт тома, находящийся в логическом секторе 16 (или 00:02:16 по абсолютному времени) содержит главные характеристики диска формата ISO 9660 и дает указатели на начало корневого каталога (к которому привязана иерархическая файловая система) и таблицу пути (индексированный список содержимого каталогов на диске). Таблица пути служит в качестве ускоренного способа нахождения пунктов каталога.

В этой структуре применяются  следующие основные правила и  соглашения: 
Имена файлов и каталогов в ISO 9660 ограничены 8 символами для уровня 1 и 30 символами для уровней 2 и 3.

Файлы могут иметь 3-символьное расширение, но расширения нельзя использовать в именах каталогов (в отличие от DOS, которая это позволяет).

Разрешенными символами  являются следующие: от А до Z, от 0 до 9 и символ подчеркивания (_). Заметьте, что буквенные символы должны быть прописными.

Структура каталогов  может включать максимум 8 уровней.

Номера версий, следующие  за именем файла, являются необязательными. Номера версий могут лежать в пределах от 1 до 32767. (Номера версий, появляющиеся после имен файлов, отделяются точкой с запятой. Так как UNIX не допускает использование точки с запятой как части имени файла, разработчики обычно используют некоторую форму преобразования, чтобы замаскировать эти символы от операционной системы UNIX.)

Общее число символов, определяющих путь к файлу в последовательности подкаталогов, равно 256.

Каталоги сортируются  в алфавитно-цифровом порядке. Первыми  сортируются цифровые части (от 0 до 9). Последними сортируются подчеркивания (_).

Есть два способа, которыми файл может быть найден в указанной  файловой структуре. Контроллер накопителя CD-ROM может либо следовать по пути в иерархии каталогов, пока требуемый файл не будет найден, либо обратиться к независимо скомпилированному списку путей, который служит указателем для всех файлов на диске.

Организация файлов на многоплатформенных дисках

При создании многоплатформенного  диска по стандарту ISO 9660 обычно требуется создать группу подкаталогов для заключения в них исполняемых файлов для каждой поддерживаемой операционной системы. Типами приложений, хранимых в подкаталогах, соответствующих определенным операционным системам, будут инструменты поиска и считывания, плееры для программ мультимедиа, а также любые файлы, характерные для конкретной платформы и процессора.

Данные файлов, доступные  для каждой операционной системы, могут  храниться в общем подкаталоге или связке подкаталогов. Используя эту систему, пользователь платформы Macintosh сможет двойным щелчком открыть папку, содержащую инструменты доступа, и просмотреть область данных на диске. Пользователь UNIX будет обращаться к другому подкаталогу. Пользователь DOS найдет необходимые инструменты доступа в еще одном каталоге. Другими словами, первый уровень подкаталогов от корня может расчленять второй уровень файловой системы, чтобы обеспечить точки входа для пользователей каждой операционной системы.

Расширения  операционных систем

Для завершения логической структуры, позволяющей читать диски CD-ROM независимо от платформы, требуется еще один элемент: расширение к каждой операционной системе, которое может связать требования системного программного обеспечения с аппаратными операциями низкого уровня накопителя CD-ROM и его единственной средой хранения. В среде DOS программной составляющей является драйвер устройства, известный как MSCDEX (Microsoft CD Extensions). MSCDEX служит в качестве моста между двумя средами, позволяет DOS видеть содержимое CD-ROM как том DOS и освобождает разработчиков от необходимости понимать индивидуальные операции устройства для каждого поддерживаемого накопителя CD-ROM. Аналогичная функция выполняется на платформе Macintosh расширением под названием Foreign File Access. С этим расширением, установленным в папке Extensions, которая, свою очередь, находится в папке Mac System, взаимодействие с накопителем CD-ROM проходит гладко. Аналогичные программные компоненты существуют для каждой операционной системы, которая может обращаться к дискам ISO 9660.