stringtranslate.com

Универсальный формат диска

Universal Disk Format ( UDF ) — это открытая , нейтральная к производителю файловая система для хранения компьютерных данных для широкого спектра носителей. На практике она наиболее широко используется для DVD и более новых форматов оптических дисков , вытесняя ISO 9660. Благодаря своей конструкции она очень хорошо подходит для инкрементных обновлений как на однократно записываемых , так и на перезаписываемых оптических носителях . UDF была разработана и поддерживается Ассоциацией технологий оптического хранения (OSTA).

С инженерной точки зрения универсальный формат диска представляет собой профиль спецификаций, известных как ISO/IEC 13346 и ECMA-167. [4]

Использование

Обычно программное обеспечение для создания файлов UDF осваивает файловую систему UDF в пакетном процессе и записывает ее на оптический носитель за один проход. Но при пакетной записи на перезаписываемый носитель, такой как CD-RW , UDF позволяет создавать, удалять и изменять файлы на диске так же, как файловая система общего назначения на сменных носителях, таких как дискеты и флэш-накопители . Это также возможно на носителях с однократной записью, таких как CD-R , но в этом случае пространство, занимаемое удаленными файлами, не может быть восстановлено (и вместо этого становится недоступным).

Многосессионное мастеринг также возможно в UDF, хотя некоторые реализации могут не поддерживать чтение дисков с несколькими сессиями. [c]

История

Ассоциация технологий оптического хранения данных стандартизировала файловую систему UDF, чтобы сформировать общую файловую систему для всех оптических носителей: как для носителей только для чтения , так и для перезаписываемых оптических носителей. При первой стандартизации файловая система UDF была направлена ​​на замену ISO 9660 , обеспечивая поддержку как носителей только для чтения, так и носителей с возможностью записи. После выпуска первой версии UDF Консорциум DVD принял ее в качестве официальной файловой системы для DVD-Video и DVD-Audio . [5]

UDF разделяет базовый формат дескриптора тома с ISO 9660. Формат «UDF Bridge» определен с версии 1.50, так что диск может также содержать файловую систему ISO 9660, ссылающуюся на файлы в части UDF. [6]

Пересмотры

Было выпущено несколько версий UDF: [5] [7]

Ревизии UDF внутренне кодируются как двоично-десятичные числа ; например, Ревизия 2.60 представлена ​​как 0x0260 . [13] : 23  В дополнение к объявлению собственной ревизии, совместимость для каждого тома определяется минимальными ревизиями чтения и минимальной записи, каждая из которых сигнализирует о требованиях к этим операциям, чтобы они были возможны для каждой структуры в этом образе. Ревизия «максимальной записи» дополнительно записывает наивысший уровень поддержки UDF всех реализаций, которые записывали в этот образ. [13] : 34  Например, том UDF 2.01, который не использует потоковые файлы (введенные в UDF 2.00), но использует VAT (UDF 1.50), созданный реализацией, поддерживающей UDF 2.60, может иметь ревизию, объявленную как 0x0201 , минимальную ревизию для чтения, установленную как 0x0150 , минимальную ревизию для записи как 0x0150 и максимальную для записи как 0x0260 .

Технические характеристики

Стандарт UDF определяет три варианта файловой системы , называемые «сборками». Это:

Простая сборка

Представленный в первой версии стандарта, этот формат может использоваться на любом типе диска, допускающем произвольный доступ для чтения/записи, например, на жестких дисках , носителях DVD+RW и DVD-RAM . Метаданные (до версии 2.50) и данные файлов адресуются более или менее напрямую. При записи на такой диск в этом формате любой физический блок на диске может быть выбран для размещения новых или обновленных файлов.

Поскольку это базовый формат, практически любая операционная система или драйвер файловой системы, заявляющие о поддержке UDF, должны иметь возможность читать этот формат.

НДС построить

Носители с однократной записью, такие как DVD-R и CD-R, имеют ограничения при записи, поскольку каждый физический блок может быть записан только один раз, и запись должна происходить постепенно. Таким образом, простая сборка UDF может быть записана на CD-R только путем предварительного мастеринга данных и последующей записи всех данных одним куском на носитель, аналогично тому, как файловая система ISO 9660 записывается на CD-носитель.

Чтобы использовать CD-R виртуально как жесткий диск, благодаря чему пользователь может добавлять и изменять файлы на CD-R по своему желанию (так называемый «доступ к букве диска» в Windows), OSTA добавила сборку VAT к стандарту UDF в своей редакции 1.5. VAT — это дополнительная структура на диске, которая позволяет осуществлять пакетную запись ; то есть переназначать физические блоки, когда файлы или другие данные на диске изменяются или удаляются. Для однократно записываемых носителей весь диск виртуализируется, что делает природу однократной записи прозрачной для пользователя; с диском можно обращаться так же, как с перезаписываемым диском.

Однократная запись на CD-R или DVD-R означает, что при удалении файла на диске данные файла все еще остаются на диске. Они больше не появляются в каталоге, но все еще занимают исходное пространство, где они были сохранены. В конце концов, после использования этой схемы в течение некоторого времени, диск будет заполнен, так как свободное пространство не может быть восстановлено путем удаления файлов. Для доступа к предыдущему состоянию диска (состоянию до удаления) можно использовать специальные инструменты, что делает восстановление возможным.

Не все диски полностью реализуют версию 1.5 или выше UDF, и поэтому некоторые из них могут не поддерживать сборки VAT.

Сборка в запасе (RW)

Перезаписываемые носители, такие как DVD-RW и CD-RW, имеют меньше ограничений, чем носители DVD-R и CD-R. Секторы можно перезаписывать случайным образом (хотя и пакетами за раз). Эти носители можно полностью стереть в любое время, сделав диск снова чистым, готовым для записи на него новой файловой системы UDF или другой файловой системы (например, ISO 9660 или CD Audio ). Однако сектора носителей -RW могут со временем «изнашиваться», что означает, что их данные становятся ненадежными из-за слишком частой перезаписи (обычно после нескольких сотен перезаписей в случае с CD-RW).

Простые и VAT-сборки формата UDF можно использовать на перезаписываемых носителях с некоторыми ограничениями. Если простая сборка используется на носителе -RW, нельзя допускать изменения данных на уровне файловой системы, так как это быстро изнашивает часто используемые сектора на диске (например, для данных каталогов и распределения блоков), что затем остается незамеченным и приводит к потере данных. Чтобы разрешить изменение файлов на диске, перезаписываемые диски можно использовать как носители -R, используя сборку VAT . Это гарантирует, что все блоки будут записаны только один раз (последовательно), гарантируя, что нет блоков, которые перезаписываются чаще других. Таким образом, диск RW можно стирать и использовать повторно много раз, прежде чем он станет ненадежным. Однако в конечном итоге он станет ненадежным, и это будет нелегко обнаружить. При использовании сборки VAT носители CD-RW/DVD-RW фактически отображаются на компьютере как носители CD-R или DVD+/-R. Однако носитель можно снова стереть в любое время.

Сборка Sparing была добавлена ​​в ревизии 1.5 для учета особенностей перезаписываемых носителей. Эта сборка добавляет дополнительную таблицу Sparing Table для управления дефектами, которые в конечном итоге возникнут на частях диска, которые были перезаписаны слишком много раз. Эта таблица отслеживает изношенные сектора и переназначает их на рабочие. Управление дефектами UDF не применяется к системам, которые уже реализуют другую форму управления дефектами, например, Mount Rainier (MRW) для оптических дисков или контроллер диска для жесткого диска.

Инструменты и накопители, которые не полностью поддерживают версию 1.5 UDF, будут игнорировать резервную таблицу, что приведет к чтению ими устаревших изношенных секторов, что приведет к извлечению поврежденных данных.

Накладные расходы , распределенные по всему диску, резервируют часть пространства для хранения данных, ограничивая полезную емкость CD -RW с исходной емкостью, например, 650 МБ, до примерно 500 МБ. [14]

Набор символов

Спецификации UDF [5] допускают только один набор символов OSTA CS0 , который может хранить любую кодовую точку Unicode, за исключением U+FEFF и U+FFFE. Дополнительные наборы символов, определенные в ECMA-167, не используются. [4] : 7.2 

Начиная с Errata DCN-5157, диапазон кодовых точек был расширен до всех кодовых точек из Unicode 4.0 (или любой более новой или старой версии), что включает символы Plane 1-16, такие как Emoji . DCN-5157 также рекомендует нормализовать строки до формы нормализации C. [15]

Набор символов OSTA CS0 хранит 16-битную строку Unicode, «сжатую» в 8-битные или 16-битные блоки, которым предшествует однобайтовый тег «compID», указывающий тип сжатия. 8-битное хранилище функционально эквивалентно ISO-8859-1 , а 16-битное хранилище — это UTF-16 в big endian. Имена файлов с 8 битами на символ экономят место, поскольку требуют только половину места на символ, поэтому их следует использовать, если имя файла не содержит специальных символов, которые не могут быть представлены только 8 битами. [16]

Алгоритм не проверяет запрещенные кодовые точки и не интерпретирует суррогатные пары , поэтому, как и в случае с NTFS, строка может быть неправильно сформирована. [5] : 2.1.2, 6.4  (DCN-5157 не указывает конкретную форму хранения, но UTF-16BE — единственный известный метод хранения всего Unicode, при этом в основном обратно совместимый с UCS-2 .) [15]

Совместимость

Многие DVD-плееры не поддерживают никакие версии UDF, кроме версии 1.02. Диски, созданные с более новой версией, могут работать в этих проигрывателях, если используется формат моста ISO 9660. Даже если операционная система заявляет о своей способности читать UDF 1.50, она все равно может поддерживать только простую сборку и не обязательно сборки VAT или Spared UDF.

Mac OS X 10.4.5 заявляет о поддержке Revision 1.50 (см. man mount_udf ), однако она может правильно монтировать только диски простой сборки и не обеспечивает никакой поддержки виртуализации вообще. Она не может монтировать диски UDF с VAT, как видно из проблемы Sony Mavica. [17] [18] Выпуски до 10.4.11 монтируют диски с Sparing Table, но не считывают ее файлы правильно. Версия 10.4.11 исправляет эту проблему. [19] [20]

Аналогично, Windows XP Service Pack 2 (SP2) не может читать диски DVD-RW, которые используют таблицы запасных UDF 2.00 в качестве системы управления дефектами. [21] Эта проблема возникает, если система управления дефектами UDF создает таблицу запасных, которая охватывает более одного сектора на диске DVD-RW. Windows XP SP2 может распознать, что DVD использует UDF, но Windows Explorer отображает содержимое DVD как пустую папку. Для этого доступно исправление [22] , которое включено в Service Pack 3. [21]

Из-за версий и параметров UDF по умолчанию раздел UDF, отформатированный Windows, не может быть записан в macOS. С другой стороны, раздел, отформатированный macOS, не может быть напрямую записан Windows из-за требования таблицы разделов MBR . Кроме того, Linux поддерживает запись только в UDF 2.01. Скрипт для Linux и macOS под названием format-udfобрабатывает эти несовместимости, используя UDF 2.01 и добавляя поддельный MBR; [23] для Windows лучшим решением является использование инструмента командной строки format /FS:UDF /R:2.01.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ 2 32 × размер блока
  2. ^ Это ограничение может быть снято в новых версиях.
  3. ^ Мультисессионный мастеринг всегда был частью спецификации UDF. См. [UDF 2.01/6.10.1], хотя более ранние документы не очень ясно указывали, что смещения привязки указаны от последней сессии.
  4. ^ ab Упоминается только в истории Ревизии 1.02.
  5. ^ Linux версии 2.3.17–2.4.5 поддерживает только UDF версии до 2.00, Linux версии 2.4.6 и более поздние поддерживают также UDF версии 2.01.
  6. ^ ab Поддержка чтения и (в зависимости от используемой утилиты) записи для UDF версий 1.02, 1.50, 2.00 и 2.01 (поддержка версии 1.50 изначально отсутствует в 8.1 или 8.5, а версия 2.00 и более поздние версии вообще не поддерживались классической Mac OS) на оптических дисках, доступных с помощью сторонних утилит, таких как UDF Volume Access от Adaptec или утилиты DVD-RAM Tune-Up от Software Architects.
  7. ^ Поддержка через стороннюю утилиту Toast 9+ HD Plugin
  8. ^ Поддержка через стороннюю утилиту Toast 9+
  9. ^ Начиная с версии 10.4.11
  10. ^ abc Поддержка чтения и записи для других версий UDF на оптических дисках доступна с помощью сторонних утилит, таких как DLA , InCD или драйвер Toshiba/Panasonic/Matsushita UDF 2.5. Поддержка чтения и записи для съемных дисков и жестких дисков доступна с помощью сторонних утилит, таких как SAI's WriteUDF!.
  11. ^ Требуется пакет обновления 3

Ссылки

  1. ^ «Ответ Serverfault на вопрос: Каков идентификатор раздела / тип файловой системы для UDF?».
  2. ^ "Введение Вэньгуана в универсальный дисковый формат (UDF)". Google Sites . 1 февраля 2009 г. Раздел 5.1. Основные сведения о формате UDF . Получено 16 июля 2014 г.
  3. ↑ ECMA 167 третье издание, июнь 1997 г.
  4. ^ ab "ECMA-167 – Структура тома и файла для однократно записываемых и перезаписываемых носителей с использованием непоследовательной записи для обмена информацией" (PDF) .
  5. ^ abcd "OSTA - Спецификации UDF".
  6. ^ "Технический отчет ECMA TR/71: Спецификации файловой системы DVD-дисков только для чтения" (PDF) . Февраль 1998 г.
  7. ^ «Введение Вэньгуана в универсальный дисковый формат (UDF)».
  8. ^ «Спецификация универсального формата диска OSTA, версия 1.02» (PDF) .
  9. ^ «Спецификация универсального формата диска OSTA, редакция 1.50» (PDF) .
  10. ^ «Спецификация универсального формата диска OSTA, редакция 2.00» (PDF) .
  11. ^ «Спецификация универсального формата диска OSTA, версия 2.01» (PDF) .
  12. ^ «Спецификация универсального формата диска OSTA, редакция 2.50» (PDF) .
  13. ^ abcd "Спецификация универсального формата диска OSTA, версия 2.60" (PDF) .
  14. ^ Томпсон, Роберт Брюс; Томпсон, Барбара Фритчман (24 июля 2003 г.). «PC Hardware in a Nutshell: A Desktop Quick Reference» Роберта Брюса Томпсона, Барбары Фритчман Томпсон (2003 г.) − Глава 11 (начальная страница 340): CD writers. «O'Reilly Media, Inc.». ISBN 9780596552343.
  15. ^ ab "UDF 2.60 approved errata" (PDF) . Получено 22 апреля 2018 г. .
  16. ^ Спецификация UDF 1.02: 2.1.1 Наборы символов (также присутствуют в более поздних версиях)
  17. ^ "Проблема совместимости Sony Mavica UDF". Apple . 19 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 26 апреля 2012 г. Получено 16 июля 2014 г.
  18. ^ "Проблемы совместимости Mac OS X UDF". Free(code) . 11 июля 2012 г. . Получено 16 июля 2014 г. .
  19. ^ "Intel Update". Apple . 14 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 28 марта 2010 г. Получено 16 июля 2014 г.
  20. ^ "PowerPC Update". Apple . 14 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 31 мая 2010 г. Получено 16 июля 2014 г.
  21. ^ ab "CD-ROM Drive May Not Be Able to Read a UDF-Formatted Disc in Windows XP". Поддержка Microsoft. Архивировано из оригинала 15 декабря 2014 г.
  22. ^ "Исправление UDF для Windows XP". microsoft.com.
  23. ^ "JElchison/format-udf: Bash-скрипт для форматирования блочного устройства (жесткого диска или флэш-накопителя) в UDF". GitHub . 27 июня 2020 г. Результатом является диск, который можно использовать для чтения/записи в различных семействах операционных систем: Windows, macOS и Linux. Этот скрипт должен работать в macOS или Linux.
  24. ^ "Добро пожаловать в информационный центр AIX 6.1". IBM . Получено 25 сентября 2010 г.
  25. ^ «Заметки о выпуске FreeBSD 5.0-RELEASE».
  26. ^ "Linux 3.13: fs/udf/udf_sb.h". 24 сентября 2013 г. Получено 29 января 2014 г.
  27. ^ "Linux 2.6.30 Changelog". 12 июня 2009 г. Получено 13 сентября 2015 г.
  28. ^ ab "mount_udf manpage for Mac OS X 10.3". UDF 1.50 поддерживается. UDF 2.0 и более поздние версии не поддерживаются.
  29. ^ ab "Заметки о выпуске Disc Recording для OS X v10.5". В этих заметках о выпуске описываются изменения в фреймворках Disc Recording из OS X версии 10.4. Механизм создания контента Disc Recording теперь поддерживает запись дисков UDF 2.0 в дополнение к UDF 1.02 и 1.5.
  30. ^ ab "mount_udf manpage for Mac OS X 10.5". Поддерживается чтение всех версий UDF (1.02 - 2.60) как на блочных устройствах (например, жестких дисках и USB-накопителях), так и на большинстве оптических носителей. Запись на блочные устройства, DVD-RW и DVD+RW поддерживается со следующими исключениями: (1) Невозможно записать Finder Info, Resource Fork или другие расширенные атрибуты в томах UDF версий 1.02 и 1.50; (2) Невозможно записать на зеркальный раздел метаданных.
  31. ^ "Обзор технологий Mac - уровень ядра и драйверов устройств". OS X поддерживает чтение UDF версий 1.02–2.60 как на блочных устройствах, так и на большинстве оптических носителей, а также поддерживает запись на блочные устройства и носители DVD-RW и DVD+RW с использованием UDF версий 2.00–2.50 (за исключением зеркальных разделов метаданных в версии 2.50).
  32. ^ "Анонс NetBSD 4.0". Добавлена ​​поддержка UDF для оптических носителей и блочных устройств, см. mount_udf(8). Пока только для чтения.
  33. ^ "Заметки о выпуске NetBsd 5". NetBSD.
  34. ^ "Руководство системного администратора NetBSD" . Получено 25 сентября 2010 г. .
  35. ^ "OpenBSD 3.8".
  36. ^ ab "OpenBSD 4.0".
  37. ^ ab "The OpenBSD 4.7 Release". OpenBSD . Получено 25 сентября 2010 .
  38. ^ abcdefg "[MS-FSCC]: Коды управления файловой системой: 6 Приложение B: Поведение продукта". 27 апреля 2022 г.Таблица поддержки файловой системы Windows UDF
  39. ^ Microsoft Corporation (январь 1998). "Глава 10 - Диски и файловые системы". Microsoft Windows 98 Resource Kit. Microsoft Press. стр. 442. ISBN 978-1-57231-644-7. Получено 9 сентября 2017 г. . В Windows 98 появилась новая система универсального дискового формата (UDF), доступная только для чтения, которая поддерживает чтение носителей, отформатированных в соответствии со спецификацией UDF 1.02.
  40. ^ Microsoft Corporation (январь 1998). "Глава 28 - Архитектура Windows 98". Microsoft Windows 98 Resource Kit. Microsoft Press. стр. 1316. ISBN 978-1-57231-644-7. Получено 9 сентября 2017 г. . 32-битная файловая система UDF защищенного режима в Windows 98 реализована в соответствии с редакцией 1.02 спецификации универсального формата диска Ассоциации оптических технологий хранения (OSTA). Она обеспечивает доступ только для чтения к носителям в формате UDF, таким как DVD-диски. Файловая система UDF использует VCACHE и является динамической, не требуя настройки или статического выделения со стороны пользователя.
  41. ^ ab Matt Pietrek (ноябрь 1997 г.). "Точка зрения программиста на новые возможности системной DLL в Windows NT 5.0, часть I". Microsoft Systems Journal . Получено 9 сентября 2017 г. Windows NT 5.0 также добавляет UDF (Universal Disk Format). ... Реализации UDF, поставляемые как в Windows 98 (UDF 1.02), так и в Windows NT 5.0 (UDF 1.50), доступны только для чтения.
  42. ^ Руссинович, ME; Соломон, DA (2000). "Глава 12 - Файловые системы" . Внутри Microsoft Windows 2000 (третье изд.). Редмонд, Вашингтон: Microsoft Press. ISBN 978-0-7356-1021-7. Реализация файловой системы UDF в Windows 2000 соответствует стандарту ISO 13346 и поддерживает версии UDF 1.02 и 1.5. ... драйвер UDF в Windows 2000 (Udfs.sys) обеспечивает поддержку только чтения.
  43. ^ ab Руссинович, ME; Соломон, DA (2005). "Глава 12 - Файловые системы". Microsoft Windows Internals, Четвертое издание: Microsoft Windows Server 2003, Windows XP и Windows 2000 (Четвертое издание). Редмонд, Вашингтон: Microsoft Press. стр. 691. ISBN 0-7356-1917-4. Драйвер UDF поддерживает версии UDF 1.02, 1.5 в Windows 2000 и версии 2.0 и 2.01 в Windows XP и Windows Server 2003. ... драйвер Windows UDF (Udfs.sys) обеспечивает поддержку только чтения. Windows не реализует поддержку других функций UDF, включая именованные потоки, списки управления доступом или расширенные атрибуты.
  44. ^ abcd "2.3 О файловой системе UDF" (doc) . Локальные файловые системы для Windows (отчет). Корпорация Microsoft. 5 мая 2004 г. С. 6–8. Версия WinHEC 2004.
  45. ^ ab Руссинович, ME; Соломон, DA; Ионеску, A. (2009). "Глава 12 - Файловые системы". Внутреннее устройство Windows, 5-е издание: Windows Vista и Windows Server 2008 (5-е изд.). Редмонд, Вашингтон: Microsoft Press. стр. 981. ISBN 978-0-7356-3796-2. Драйвер UDF поддерживает версии UDF до 2.60. Драйвер Windows UDF (Udfs.sys) обеспечивает поддержку чтения-записи ... при использовании UDF 2.50 и поддержку только чтения при использовании UDF 2.60. Однако Windows не реализует поддержку некоторых функций UDF, таких как именованные потоки и списки контроля доступа.
  46. ^ ab Руссинович, ME; Соломон, DA; Ионеску, A. (2012). "Глава 12 - Файловые системы". Внутреннее устройство Windows, часть 2, 6-е издание: Windows 7 и Windows Server 2008 R2 (6-е изд.). Редмонд, Вашингтон: Microsoft Press. стр. 393. ISBN 978-0-7356-6587-3. Драйвер UDF поддерживает версии UDF до 2.60. Драйвер Windows UDF (Udfs.sys) обеспечивает поддержку чтения-записи ... при использовании UDF 2.50 и поддержку только чтения при использовании UDF 2.60. Однако Windows не реализует поддержку некоторых функций UDF, таких как именованные потоки и списки контроля доступа.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки