Файлові системи для CD і DVD

Для аудиодисков не було потрібно створювати яку-небудь спеціальну логічну структуру — досить того, що кожної аудиозаписи відповідає власний трек. Для збереження даних потрібна організація файлової системи, що не може просто повторювати дискову файлову систему, наприклад, MS-DOS. Така система при великому часі доступу з великою кількістю каталогів і файлів (а ємність 650 Мбайт до цього розташовує) працювала б украй повільно. В даний час для компакт-дисків, використовуваних у PC, поширені майже еквівалентні файлові системи HSF і ISO 9660, що іноді ототожнюють. Тут коротко розглядаються тільки деякі зі стандартів (докладніше див. у [5], [11]).

ISO 9660 — перший стандарт (1988 р.) для збереження даних на CD-ROM. Структуру тому описує таблиця вмісту (ТОС або VTOC), що зберігається в його логічних секторах (на треку тому). Один диск (або сесія) може мати і кілька томів, але ця можливість підтримується не всяким ПО і практично не використовується. У ТОС описані усі файли, що є присутнім на диску, — ім'я, дата створення, атрибути, положення всіх экстентов файлу (экстент — фрагмент файлу, записаний у безперервному ланцюжку блоків). Файли на диску розташовуються в каталогах, що утворять деревоподібну структуру, і кожен каталог містить список вхідних у нього файлів, їхні атрибути і покажчики на сектори, у яких розташовується початок файлів або їх экстентов. Для прискорення пошуку файлів на диску крім каталогів мається додаткова таблиця шляхів (path table), що містить список шляхів (у символьному форматі) до всіх підкаталогів диска й адресам їхніх початкових секторів. На імена файлів і довжину шляхів накладається ряд обмежень. До даного стандарту мається кілька розширень (Rock Ridge, Joliet, Romeo).

Оскільки диск CD-RW допускає перезапис, структура файлової системи ISO 9660, не орієнтована на можливість модифікації вже записаних даних, — для нього не краще рішення.

Файлова система UDF (Universal Data Format) з пакетами перемінної довжини побудована інакше. Тут файли зберігаються поруч зі своїми описами, припустима довжина імен до 127 символів. Кожен пакет представляє окремий файл (або його экстент), на початку пакета мається опис файлу (ім'я, дата, атрибути, довжина файлу і даного экстента). Ніяких загальних таблиць розміщення файлів і экстентов для UDF не потрібно — послідовне читання пакетів дозволяє зібрати усі файли диска. Звичайно, для швидкого пошуку потрібного файлу в пам'яті комп'ютера будується віртуальна таблиця розміщення файлів. Диск (сесія) з пакетами перемінної довжини може бути закритим і мати дескриптори тому файлової системи ISO 9660, тоді він буде читатися традиційними засобами. Інакше для його читання потрібний спеціальний драйвер UDF. Організація диска у виді пакетів перемінної довжини дуже ефективна з погляду дискового простору, що витрачається, оскільки тут мало «відходів» (на кожнім файлі губиться в середньому половина сектора розміром 2 Кбайт).

Для перезаписуваних дисків з'являється ще одна можливість організації. Чистий диск форматируется пакетами фіксованої довжини (звичайно 2 сектора — 4 Кбайт) і виглядає зовсім як велика дискета. Правда, при цьому великі накладні витрати на організацію формату — близько 18 %. Звичайна (650 Мбайт) чиста болванка може бути відформатована на 494 Мбайт корисного простору. При цьому диск у звичайному змісті не закривається, і з ним може спілкуватися (навіть по читанню) тільки рекордер^-рекордер-устрій-рекордер. Звертання до такого диска виявляється досить повільним. Для формату з фіксованою довжиною потрібне збереження таблиці розміщення файлів прямо на диску. Відновлення файлів вимагають внесення змін у таблицю. Щораз зміни записувати не можна, оскільки число перезаписів CD-RW все-таки обмежено (порядку 1000 разів). Тому в процесі роботи таблиця розміщення файлів зберігається в пам'яті комп'ютера, і тільки коли носій витягають, попередньо вона записується на CD-RW. З цього випливає уразливість даної системи: аварія під час запису до вилучення носія приведе до невідповідності між таблицею, записаної на носії, і реальним розташуванням файлів (тобто чревата втратою доступу до даних). Диск із пакетами фіксованої довжини не може бути закритий як ISO 9660 і тому стандартними засобами не читається. З ним можна працювати лише на приводі MultiRead або рекордері CD-RW через спеціальний драйвер (наприклад, UDF Reader).

DirectCD — додаток Windows, випущене фірмою Adaptec для полегшення роботи з CD-рекордером. При запущеному додатку DirectCD з диском у пристрої CD-RW можна працювати так само, як зі звичайним диском: створювати, копіювати, змінювати, видаляти, перейменовувати файли (тільки швидкість запису нижче, ніж у вінчестера). Диск форматируется пакетами фіксованої довжини. Додаток дозволяє працювати і з CD-R, але, природно, з додатковими обмеженнями.

Дата добавления: 2014-01-04