Устройства оптического хранения данных

Orange Book

Стандарт перезаписываемых компакт-дисков Orange Book впервые был опубликован компаниями Philips и Sony в 1989 году. Orange Book состоит из трех частей: часть I описывает перезаписываемый формат CD-MO (магнитооптический), который был предан забвению еще до появления первых компакт-дисков этого типа на рынке; часть II (1989) описывает CD-R, а часть III (1996) — CD-RW. Следует отметить, что компакт-диски CD-R изначально назывались CD-WO (Write-Once — с однократной записью), а CD-RW, в свою очередь, назывались CD-E (Erasable — стираемые).

Структура CD-R, описанная в части II стандарта Orange Book, представляет собой формат с однократной записью и многократным считыванием (Write Once Read Mostly — WORM). После завершения записи CD-R данные не могут быть изменены или дописаны. Записываемые CD-R совместимы со стандартами Red Book и Yellow Book, т.е. читаются стандартными накопителями CD-DA или CD-ROM. Определение CD-R, описанное в части II стандарта Orange Book, разделено, в свою очередь, на два тома. Том 1 определяет скорости записи 1x, 2x и 4x (соотносящиеся со стандартными скоростями дисководов); последняя редакция этого тома (версия 3.1) опубликована в декабре 1998 года. Том 2 определяет скорости записи при быстродействии дисководов, достигающем 16x; последней была версия 0.9, опубликованная в декабре 2000 года.

Часть III стандарта Orange Book описывает CD-RW. Как следует из названия, CD-RW позволяют не только записывать или считывать данные, но также удалять и перезаписывать информацию в дополнение к обычным функциям чтения и записи. Определение CD-RW, описанное в части III стандарта Orange Book, также состоит из двух томов. Том 1 определяет скорости записи 1x, 2x и 4x; версия 2.0, которая является последней, датируется августом 1998 года. Том 2 определяет скорости записи от 4x до 10x и называется иногда высокоскоростным CD-RW; его последняя версия 1.0 опубликована в сентябре 2002 года.

Одним из наиболее важных свойств спецификации Orange Book является возможность многосессионной записи компакт-дисков.

Многосессионная запись

До того как была создана спецификация Orange Book, компакт-диски записывались только одной сессией. Сессия представляет собой нулевую дорожку, за которой следуют одна или несколько звуковых или информационных дорожек, завершенных конечной областью (зоной). Нулевая дорожка занимает на диске 4500 секторов (1 мин или около 9,2 Мбайт данных). Данные, расположенные на нулевой дорожке, указывают, является ли этот диск многосессионным, а также определяют следующий записываемый адрес диска (если, конечно, на диске есть свободное место). Первая конечная область (или единственная, если диск является односессионным либо записан в режиме Disk At Once) занимает 6750 секторов (1,5 мин или примерно 13,8 Мбайт данных). В мультисессионных дисках любые последовательные конечные области занимают 2250 секторов (30 с или 4,6 Мбайт данных).

Многосессионный компакт-диск содержит несколько сессий, каждая из которых имеет собственную нулевую дорожку и конечную зону. Наличие нулевой и конечной дорожек является обязательным для каждой сессии, что приводит к уменьшению свободного дискового пространства. Например, 48 сессий, созданных даже без записи пользовательских данных, занимают практически все пространство 74-минутного диска! Следовательно, число сессий, которые могут быть записаны на диске, должно быть гораздо меньше указанной величины.

Накопители CD-DA и первые CD-ROM могут считывать не более одной сессии, поэтому односессионный метод записи является наиболее распространенным для штампованных компакт-дисков. Стандарт Orange Book поддерживает многосессионную запись и определяет три основных метода (режима) записи:

  • Disk-at-Once (DAO);
  • Track-at-Once (TAO);
  • пакетная запись.

Disk-at-Once

Это метод односессионной записи компакт-дисков, при котором нулевая дорожка, дорожки данных и конечная область диска записываются в течение одной операции без отключения записывающего лазера, после чего содержимое диска уже не подлежит изменению. Диск считается “закрытым” в том случае, если последняя (или единственная) нулевая дорожка записана полностью и не содержит в себе следующего используемого адреса. В этом случае записывающее устройство не сможет записать какие-либо дополнительные данные на компакт-диск. Обратите внимание, что для чтения диска стандартным накопителем CD-ROM “закрывать” диск совершенно необязательно.

Track-at-Once

Для записи многосессионных дисков обычно используется метод Track-at-Once (TAO), или режим пакетной записи. При выполнении записи методом Track-at-Once каждая дорожка сессии записывается отдельно (лазер включается и выключается), после чего сессия закрывается. Закрытие сессии представляет собой процесс такой записи конечной области, чтобы к этой сессии уже нельзя было добавить дополнительные дорожки. Закрытие диска, в свою очередь, означает невозможность записи дополнительных сессий.

Дорожки, записанные в режиме TAO, обычно отделяются одна от другой двухсекундными интервалами. Каждая записанная дорожка содержит 150 служебных секторов, используемых для входа, выхода, создания интервалов и связывания. Накопители CD-R/RW позволяют читать дорожки даже при открытой сессии, но для чтения дорожек в накопителях CD-DA или CD-ROM сессию необходимо закрыть. Для записи дополнительных сессий закрывать сам диск не следует, достаточно закрыть сессию, после чего можно начать следующую сессию и записать еще несколько дорожек. Самое главное: не забывайте, что перед записью дорожек предыдущая сессия должна быть закрыта, т.е. следует создать конечную область. Это же условие является необходимым при чтении дорожек сессии обычными накопителями CD-DA или CD-ROM.

Пакетная запись

Этот метод используется для выполнения нескольких записей на одной дорожке, что позволяет уменьшить нерационально используемое дисковое пространство. В каждом пакете используется четыре сектора для входа, два — для выхода и один — для связывания. Пакеты могут иметь фиксированную или переменную длину, но большинство накопителей, как и программы пакетной записи, используют фиксированную длину, упрощая тем самым способы обработки пакетов.

При записи пакетов обычно используется файловая система UDF (Universal Disk Format), позволяющая работать с компакт-дисками практически так же, как и с гибкими дисками большой емкости. Файлы можно “перетаскивать”, копировать на диск с помощью соответствующих команд и т.д. Всем этим управляют программное обеспечение пакетной записи и файловая система UDF. Во время пакетной записи диска CD-R складывается впечатление, что удаленный или перезаписанный файл исчезает. На самом деле при этом пространство, занимаемое данным файлом, не освобождается. Файловая система просто “забывает” о нем. При записи диска CD-RW освободившееся пространство используется снова, и диск заполняется “под завязку” только в том случае, если общий объем активных файлов превышает объем диска.

К сожалению, различные версии Windows, вплоть до Windows XP, не обеспечивают поддержку пакетной записи или непосредственно файловой системы UDF. Поэтому для чтения дисков, созданных методом пакетной записи, придется установить соответствующие драйверы, а для записи дисков — воспользоваться специальными приложениями. К счастью, накопители CD-RW обычно поставляются вместе с необходимым программным обеспечением. Одной из наиболее распространенных программ пакетной записи является DirectCD, созданная компанией Roxio. С сайта компании Roxio можно также совершенно бесплатно загрузить универсальное приложение для чтения дисков UDF, которое позволяет считывать диски в формате UDF 1.5 (записанные пакетным методом) практически на любом накопителе CD-ROM или CD-RW.

Система Windows Vista обеспечивает более полную поддержку формата UDF. Она способна выполнять форматирование в так называемой “живой файловой системе” (Live File System; так компания Microsoft окрестила формат UDF 2.01), в более старых системах UDF 1.02 и 1.5, а также в последней системе UDF 2.5. Диски с файловой системой UDF 2.01 могут быть прочитаны системами Windows XP/2003/Vista; в последнем случае поддерживается перемещение файлов методом перетаскивания мышью. Файловая система UDF 1.02 создавалась для использования с носителями DVD-RAM; она поддерживается в Windows 98 и многими компьютерами Apple. UDF версии 1.5 совместима с системами Windows 2000/XP/2003/Vista, а также с Linux с версией ядра от 2.6 и выше. UDF 2.5 поддерживается системой Vista. Для поддержки этой файловой системы в Linux следует использовать версию ядра 2.6.20 и выше. Необходимую для этого “заплатку” можно загрузить по адресу http://sourceforge.com.


Примечание!

Система Windows Vista использует файловую систему UDF 2.01 по умолчанию при форматировании компакт-дисков CD и DVD. Для переключения между режимами Live File System и Mastered (без поддержки перетаскивания файлов), а также для изменения версии системы UDF нужно щелкнуть на кнопке Показать параметры форматирования.


Примечание!

Операционная система Windows XP обеспечивает ограниченную поддержку CD-RW в виде так называемого прикладного программного интерфейса образа диска (IMAPI), который позволяет временно (поэтапно) сохранять данные на жестком диске перед их непосредственной записью на компакт-диск в течение одной сессии. При дописывании диска имейте в виду, что каждая дополнительная сессия приводит к появлению ‘‘лишних’’ 50 Мбайт служебных данных. Для чтения дисков в формате UDF 1.5 или более поздних, записанных пакетным методом, необходимо, как и в предыдущих версиях Windows, установить программу считывания UDF. Вместо использования IMAPI рекомендуется установить программу записи компакт-дисков сторонних разработчиков, которая обеспечивает поддержку пакетной записи UDF. К программам подобного рода относятся Easy Media Creator (компании Roxio) и Nero Premium (от Nero AG).

При извлечении диска, записанного пакетным методом, из устройства программа обычно спрашивает, желаете ли вы, чтобы диск был видимым на обычных устройствах CDROM. Если это так, то сессию следует закрыть. Даже если сессия закрыта, впоследствии вы сможете дописать на диск информацию, однако все связано с дополнительными затратами дискового пространства. Если диск предназначен для чтения только на устройствах CDRW, закрывать сессию не обязательно.


Внимание!

Если вы не знаете точно, какой тип устройства будет использоваться для чтения диска, лучше закройте сессию. Это расширит круг людей, которым будет доступно чтение носителя, хотя в некоторых случаях у них может быть установлена и программная поддержка формата UDF.

Один из современных стандартов, получивший название Mount Rainier, существенно расширил возможности пакетной записи, став тем самым одним из наиболее важных достижений для накопителей CD и DVD. Этот стандарт позволяет ввести метод пакетной записи в операционную систему в качестве служебной программы, что обеспечивает поддержку обработки ошибок данных, необходимую для полноценного использования накопителей в качестве запоминающих устройств со сменными носителями. Более подробная информация о Mount Rainier представлена далее.


Примечание!

Компания Microsoft выпустила пакет обновлений SP1 для Windows XP, обеспечив собственную поддержку стандарта Mount Rainier. Это позволило осуществить полную поддержку пакетной записи с использованием операции перетаскивания как для накопителей CD-MRW, так и для DVD+MRW.

Яндекс.Метрика