Univerzální formát disku - Universal Disk Format

Universal Disk Format ( UDF ) je profilem specifikace známé jako ISO/IEC 13346 a ECMA-167 a je otevřený souborový systém neutrální vůči prodejcům pro ukládání počítačových dat pro širokou škálu médií. V praxi byl nejrozšířenější pro DVD a novější formáty optických disků , nahrazující ISO 9660 . Díky svému designu je velmi vhodný pro přírůstkové aktualizace na zapisovatelných i (znovu) zapisovatelných optických médiích . UDF byl vyvinut a udržován Optickou úložnou technologickou asociací (OSTA).

Používání

Za normálních okolností, authoring software osvojí systém UDF souboru v dávkovém procesu a zapsat jej na optická média v jednom průchodu. Ale když paketový zápis na přepisovatelná média, jako je CD-RW , UDF umožňuje vytvářet, mazat a měnit soubory na disku stejně jako univerzální systém souborů na vyměnitelných médiích, jako jsou diskety a flash disky . To je také možné na jednorázových médiích, jako je CD-R , ale v takovém případě nelze místo obsazené odstraněnými soubory získat zpět (a místo toho se stane nedostupným).

V UDF je možné také mastering více relací, i když některé implementace nemusí být schopné číst disky s více relacemi.

Dějiny

Optické disky
Všeobecné Optický disk Optická disková jednotka Vytváření optických disků Autorský software Technologie záznamu Režimy záznamu Psaní paketů Oblast roztržení
Typy optických médií Kompaktní disk ( CD ): CD-DA , CD-ROM , CD-R , CD-RW , 5.1 hudební disk , Super Audio CD ( SACD ), Photo CD , CD Video ( CDV ), Video CD ( VCD ), Super Video CD ( SVCD ), CD+G , CD-Text , CD-ROM XA , CD-i , MIL-CD , Mini CD DVD : DVD-R , DVD+R , DVD-R DL , DVD+R DL , DVD-R DS , DVD+R DS , DVD-RW , DVD+RW , DVD-RAM , DVD-D , DVD-A , HVD , EcoDisc , MiniDVD Blu-ray Disc ( BD ): BD-R & BD-RE , Blu-ray 3D , Mini Blu-ray Disc Ultra HD Blu-ray M-DISK Universal Media Disc (UMD) Vylepšený univerzální disk (EVD) Forward Versatile Disc (FVD) Holografický univerzální disk (HVD) Čínský modrý disk s vysokým rozlišením (CBHD) HD DVD : HD DVD-R , HD DVD-RW , HD DVD-RAM Univerzální vícevrstvý disk s vysokým rozlišením (HD VMD) VCDHD GD-ROM Osobní video disk (PVD) MiniDisc ( MD ): MD Data, MD Data2 Ahoj MD LaserDisc ( LD ): LD-ROM , LV-ROM Video Jeden disk (VSD) Magnetooptické disky Ultra Density Optical (UDO) 3D optické ukládání dat Skládaný volumetrický optický disk (SVOD) Pětimenzionální disk ( 5D DVD ) Fluorescenční vícevrstvý kotouč Hyper CD-ROM Optický disk Nintendo (NOD) Archivní disk (AD) Profesionální disk DataPlay
Standardy SFF ATAPI / MMC Mount Rainier (psaní paketů) Mount Fuji (záznam přeskakování vrstev) Duhové knihy Souborové systémy ISO 9660 Joliet Romeo Rock Ridge / SUSP El Torito Rozšíření Apple ISO 9660 Universal Disk Format ( UDF ) ISO 13490
Viz také Historie optických paměťových médií Válka s formátem optického disku s vysokým rozlišením
proti t E

Optical Storage Technology Association standardizovaný systém souborů UDF s cílem vytvořit společný systém souborů pro všechny optických médií: jak pro read-only médiích a na optická média re-zapisovatelný. Při první standardizaci se souborový systém UDF zaměřil na nahrazení ISO 9660 , což umožňovalo podporu jak pro média pro čtení, tak pro zapisovatelná média. Po vydání první verze UDF ji konsorcium DVD přijalo jako oficiální souborový systém pro DVD-Video a DVD-Audio .

UDF sdílí základní formát deskriptoru svazku s ISO 9660. Formát „UDF Bridge“ je definován od 1,50, takže disk může také obsahovat souborový systém ISO 9660, který odkazuje na soubory v části UDF.

Revize

Bylo vydáno několik revizí UDF:

• Revize 1.00 (24. října 1995). Původní vydání.
• Revize 1.01 (3. listopadu 1995). Přidán dodatek DVD a provedeno několik drobných změn.
• Revize 1.02 (30. srpna 1996). Tento formát používají disky DVD-Video .
• Revize 1.50 (4. února 1997). Přidána podpora (virtuální) přepisovatelnosti na médiích CD-R/DVD-R zavedením struktury DPH. Přidány šetřící tabulky pro správu defektů na přepisovatelných médiích, jako jsou CD-RW a DVD-RW a DVD+RW. Přidejte most UDF.
• Revize 2.00 (3. dubna 1998). Přidána podpora pro soubory Stream a soubory v reálném čase (pro nahrávání na DVD ) a zjednodušená správa adresářů. Byla prodloužena podpora DPH.
• Revize 2.01 (15. března 2000) je hlavně vydáním opravy chyb pro UDF 2.00. Mnoho nejasností standardu UDF bylo vyřešeno ve verzi 2.01.
• Revize 2.50 (30. dubna 2003). Přidán oddíl metadat usnadňující seskupování metadat, snadnější obnovu po havárii a volitelnou duplikaci informací o systému souborů: Všechna metadata, jako jsou uzly a obsah adresářů, jsou zapsána na samostatný oddíl, který lze volitelně zrcadlit. Tento formát používají některé verze disků Blu-ray a většina disků HD-DVD .
• Revize 2.60 (1. března 2005). Přidána metoda Pseudo OverWrite pro jednotky podporující schopnost pseudo přepisu na sekvenčně zaznamenávaných médiích. Má kompatibilitu jen pro čtení s implementacemi UDF 2.50. (Některé Blu-ray používají tento formát.)

Revize UDF jsou interně kódovány jako binárně kódovaná desetinná místa ; Revize 2.60 je například reprezentována jako 0x0260 . Kromě deklarace vlastní revize je kompatibilita pro každý svazek definována minimálními revizemi čtení a minimálních revizí, přičemž každá signalizuje, že požadavky na tyto operace jsou možné pro každou strukturu na tomto obrázku. Revize „maximální zápis“ navíc zaznamenává nejvyšší úroveň podpory UDF ze všech implementací, které byly zapsány do tohoto obrázku. Například svazek UDF 2.01, který nepoužívá Stream Files (zavedený v UDF 2.00), ale používá DPH (UDF 1.50) vytvořený implementací podporující UDF 2.60, může mít revizi deklarovanou jako 0x0201 , minimální revize čtení nastavena na 0x0150 , minimální zápis na 0x0150 a maximální zápis na 0x0260 .

Specifikace

Standard UDF definuje tři varianty souborového systému , které se nazývají „sestavení“. Tyto jsou:

• Obyčejný (náhodný přístup pro čtení/zápis). Toto je původní formát podporovaný ve všech revizích UDF
• Virtuální alokační tabulka aka DPH (přírůstkové psaní). Používá se speciálně pro zápis na média pro jednorázový zápis
• Ušetřeno (omezený přístup k náhodnému zápisu). Používá se speciálně pro zápis na přepisovatelná média

Obyčejná stavba

Tento formát, který byl představen v první verzi standardu, lze použít na jakýkoli typ disku, který umožňuje náhodný přístup ke čtení/zápisu, jako jsou pevné disky , média DVD+RW a DVD-RAM . Metadata (až v2.50) a data souborů jsou adresována víceméně přímo. Při zápisu na takový disk v tomto formátu lze pro přidělení nových nebo aktualizovaných souborů zvolit jakýkoli fyzický blok na disku.

Protože se jedná o základní formát, měl by tento formát číst prakticky jakýkoli operační systém nebo ovladač souborového systému, který tvrdí, že podporuje UDF.

DPH

Jednorázová média, jako jsou DVD-R a CD-R, mají při zápisu omezení v tom smyslu, že každý fyzický blok lze zapsat pouze jednou a zápis musí probíhat postupně. Tak hladké sestavení UDF lze zapisovat pouze na CD-R od pre-mastering data a pak psát všechna data v jednom kuse k médiím, podobný cestě ISO 9660 souborový systém dostane zapsány na disk CD.

Chcete-li povolit CD-R, který bude použit v podstatě funguje jako pevný disk, přičemž uživatel může přidávat a upravovat soubory na CD-R podle libosti (takzvaný „drive letter access“ v systému Windows), OSTA přidal DPH Sestavit Standard UDF ve své revizi 1.5. DPH je další struktura na disku, která umožňuje psaní paketů ; to znamená přemapování fyzických bloků při úpravě nebo odstranění souborů nebo jiných dat na disku. U médií pro jednorázový zápis je celý disk virtualizován, čímž je povaha jednorázového zápisu pro uživatele transparentní; s diskem lze zacházet stejným způsobem jako s přepisovatelným diskem.

Jednorázová povaha média CD-R nebo DVD-R znamená, že když je soubor na disku odstraněn, data souboru na disku stále zůstávají. V adresáři se již neobjevuje, ale stále zabírá původní prostor, kde byl uložen. Nakonec po určitém použití tohoto schématu bude disk plný, protože volné místo nelze obnovit odstraněním souborů. Pro přístup k předchozímu stavu disku (stav před odstraněním došlo) lze použít speciální nástroje, což umožňuje obnovu.

Ne všechny jednotky plně implementují verzi 1.5 nebo vyšší UDF, a některé proto nemusí být schopné zpracovat sestavení DPH.

Spared (RW) build

Přepisovatelná média, jako jsou DVD-RW a CD-RW, mají méně omezení než média DVD-R a CD-R. Sektory lze přepisovat náhodně (i když najednou v paketech). Tato média lze kdykoli zcela vymazat, čímž je disk opět prázdný a připraven k zápisu na nový UDF nebo jiný souborový systém (např. ISO 9660 nebo CD Audio ). Sektory médií -RW se však mohou po určité době „opotřebovat“, což znamená, že jejich data se stanou nespolehlivými, protože byly přepisovány příliš často (typicky po několika stovkách přepisů, u CD -RW).

Jednoduché a DPH sestavení formátu UDF lze s jistými omezeními použít na přepisovatelných médiích. Pokud je na médiu -RW použito prosté sestavení, nesmí být povolena úprava dat na úrovni souborového systému, protože by se rychle opotřebovaly často používané sektory na disku (například pro data pro přidělování adresářů a bloků), což by pak zůstalo bez povšimnutí a vedlo ke ztrátě dat. Aby bylo možné upravovat soubory na disku, lze přepisovatelné disky použít jako média -R pomocí sestavení DPH . Tím je zajištěno, že všechny bloky budou zapsány pouze jednou (postupně), což zajistí, že neexistují žádné bloky, které by se přepisovaly častěji než ostatní. Tímto způsobem lze disk RW mnohokrát vymazat a znovu použít, než by se stal nespolehlivým. Nakonec se však stane nespolehlivým, protože jej nelze snadno detekovat. Při použití sestavení DPH se média CD-RW/DVD-RW v počítači efektivně zobrazí jako média CD-R nebo DVD +/- R. Média však mohou být kdykoli znovu vymazána.

Ušetřen build byla přidána v revizi 1.5 řešit specifika přepisovatelných médií. Toto sestavení přidává další náhradní tabulku , aby bylo možné spravovat závady, které se nakonec vyskytnou na částech disku, které byly přepsány příliš mnohokrát. Tato tabulka sleduje opotřebované sektory a přemapuje je na funkční. Správa defektů UDF se nevztahuje na systémy, které již implementují jinou formu správy defektů, jako je Mount Rainier (MRW) pro optické disky nebo řadič disku pro pevný disk.

Nástroje a jednotky, které plně nepodporují revizi 1.5 UDF, budou ignorovat šetřící tabulku, což by je vedlo ke čtení zastaralých opotřebovaných sektorů, což by vedlo k získání poškozených dat.

Takzvaná režie UDF, která je rozložena na celý disk, rezervuje část prostoru pro ukládání dat, což omezuje použitelnou kapacitu disku CD-RW, např. 650 MB původní kapacity na přibližně 500 MB.

Sada znaků

Specifikace UDF umožňují pouze jednu znakovou sadu OSTA CS0 , do které lze uložit libovolný bod kódu Unicode s výjimkou U+FEFF a U+FFFE. Další znakové sady definované v ECMA-167 se nepoužívají.

Vzhledem k tomu, errata DCN-5157, rozsah kódových míst byla rozšířena na všechny body kódu z Unicode 4.0 (nebo jakékoli novější nebo starší verze), který zahrnuje Letadlo 1-16 znaky, jako například Emoji . DCN-5157 také doporučuje normalizovat řetězce na normalizační formulář C.

Znaková sada OSTA CS0 ukládá 16bitový řetězec Unicode „komprimovaný“ do 8bitových nebo 16bitových jednotek, kterému předchází jednobajtový tag „compID“ označující typ komprese. 8bitové úložiště je funkčně ekvivalentní ISO-8859-1 a 16bitové úložiště je UTF-16 ve velkém endian. Referenční algoritmus nekontroluje zakázané kódové body ani neinterpretuje náhradní páry , takže stejně jako NTFS může být řetězec chybný. (DCN-5157 neurčuje žádnou konkrétní formu úložiště, ale UTF-16BE je jedinou známou metodou pro ukládání všech Unicode, přičemž je většinou zpětně kompatibilní s UCS-2 .)

Kompatibilita

Mnoho přehrávačů DVD nepodporuje žádnou jinou verzi UDF než verzi 1.02. Disky vytvořené s novější verzí mohou v těchto přehrávačích stále fungovat, pokud je použit formát můstku ISO 9660. I když operační systém tvrdí, že je schopen číst UDF 1,50, stále může podporovat pouze prosté sestavení a nemusí nutně stavět DPH nebo Spared UDF.

Mac OS X 10.4.5 tvrdí, že podporuje revizi 1.50 (viz man mount_udf ), přesto dokáže správně připojit pouze disky prostého sestavení a neposkytuje vůbec žádnou podporu virtualizace. Nelze připojit disky UDF s DPH, jak je vidět na problému Sony Mavica. Vydává před 10.4.11 připojení disků pomocí Sparing Table, ale nečte správně jeho soubory. Verze 10.4.11 tento problém řeší.

Podobně systém Windows XP Service Pack 2 (SP2) nedokáže číst disky DVD-RW, které používají záložní tabulky UDF 2.00 jako systém správy defektů. K tomuto problému dochází, pokud systém správy defektů UDF vytvoří šetřící tabulku, která zahrnuje více než jeden sektor na disku DVD-RW. Windows XP SP2 dokáže rozpoznat, že disk DVD používá UDF, ale Průzkumník Windows zobrazuje obsah disku DVD jako prázdnou složku. K tomu je k dispozici oprava hotfix, která je součástí aktualizace Service Pack 3.

Kvůli výchozím verzím a možnostem UDF nelze oddíl UDF formátovaný systémem Windows zapisovat pod macOS. Na druhou stranu oddíl formátovaný systémem macOS nemůže být přímo zapsán systémem Windows, kvůli požadavku tabulky oddílů MBR . Linux navíc podporuje pouze zápis do UDF 2.01. Skript pro Linux a macOS nazvaný format-udfzvládá tyto nekompatibility pomocí UDF 2.01 a přidáním falešného MBR; pro Windows je nejlepším řešením použití nástroje příkazového řádku format /FS:UDF /R:2.01.

Viz také

• Porovnání souborových systémů
• Tvorba DVD
• ISO/IEC 13490

Reference

Další čtení

• Standard ISO/IEC 13346, také známý jako ECMA-167 .

externí odkazy

• Domovská stránka OSTA
• Specifikace UDF: 1,02 , 1,50 , 2,00 , 2,01 , 2,50 , 2,60 (1. března 2005), SecureUDF
• Úvod UDF Wenguang Wanga
• Podpora Linux UDF
• Řešení potíží se čtením Microsoft Windows UDF
• AIX - souborový systém CD -ROM a UDFS