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加入日期: Nov 2004
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DVD刻錄開路先鋒──DVD-RAM(三)

4、DVD-RAM的扇區格式與文件系統

DVD-RAM的扇區數據容量為2048字節(2KB,不含糾錯碼),在數據糾錯方面與DVD-ROM一樣,使用了著名的理德-所羅門乘積編碼技術,但糾錯的單位並不是一個扇區,而是一個糾錯塊(ECCB,ECC Block),一個糾錯塊包含16個物理扇區中的數據區,共32KB,這個糾錯塊中的每個扇區的糾錯碼分布存儲在其他15個扇區中。這也是DVD和所有DVD刻錄技術的通用設計。

http://www.pcpop.com/popimages/2003-4-28-18-54-3.gif

DVD-RAM的物理扇區格式,包括首標在內,扇區的總容量為2697個字節,真正用于存儲的數據區容量為2048字節

DVD-RAM的標准文件系統與DVD一樣,使用統一磁盤文件系統(UDF,Universal Disc Format),這也是DVD其他DVD刻錄技術所使用的標准文件系統。UDF是光學存儲技術協會(OSTA,Optical Storage Technology Association,官方網址:http://www.osta.org)開發的文件系統,目的在于解決ISO9600文件系統給光存儲發展帶來的限制,讓光存儲系統有一個強大而統一的文件管理平台。其文件扇區的容量為2048字節,是硬盤所規定扇區的4倍,這也是DVD所使用的規格。而UDF通過完整的封包寫入(PW,Packet Writing,封包是UDF中一個寫入單位,它允許在一個軌道上進行多個文件的集中寫入操作,有助于提高寫入效率,一般是以64KB為一單位)功能與虛擬分配表(VAT,Virtual Allocation Table)給予了DVD強有力的支持。不過,為了向下實現更好兼容性,DVD-ROM使用的是ISO9660與UDF相結合的文件系統,也稱UDF Bridge。目前UDF的最高版本是2.01,由于不是本文的重點,所以在此不再詳述,有興趣的讀者可自行參閱相關文檔。

另外, DVD-RAM還可以使用FAT16/32文件系統(使用FAT16時,容量則只有2GB),在WindowsXP系統上,更可以直接對其進行FAT32格式化,並可在Windows 98和2000中讀取(后者需要SP3),在三個刻錄標准中,這是它獨一無二的功能,非常實用。

5、DVD-RAM的缺陷管理系統

我們知道在硬盤上,都有缺陷管理功能(Defect Management),在出廠時對磁盤進行掃描,將有缺陷的扇區(Bad Sector)的地址重定向到磁盤上備用的扇區(磁盤上除了標准的可正常尋址的數據區外,還有備用存儲區以便替換有缺陷的扇區),並生成主缺陷列表(PDL,Primary Defect List,又稱P-List),這個列表記錄著缺陷扇區的地址和所重定向扇區的地址,在出廠后,也可以通過自身或專用的軟件檢查新產生的缺陷扇區並寫入成長缺陷列表(GDL,Grown Defect List,又稱G-List)。它們被存放在硬盤的上專用存儲器中(可能是存儲Firmware用的Flash ROM,也可能是主控制器中的EPROM),供尋址時進行即時查詢和轉換。

雖然UDF從1.5版之后也提供了缺陷管理的功能,但出于可靠性和工作效率的考慮,DVD-RAM採用了與硬盤類似的方式──硬件實現缺陷管理。但由于光盤的可更換性,所以PDL與次級缺陷列表(SDL,Secondary Defect List)都存放在光盤而不是驅動器上。SDL並不是GDL,而是對PDL的一個補充,PDL用滿后自動使用SDL。為了保存這兩個缺陷列表,在DVD-RAM的導入區(Lead-In Area)和導出區(Lead-Out Area)分別設立了4個缺陷管理區(DMA,Defect Management Area),每一個DMA包含32個扇區(兩個ECCB),第一個ECCB存放著PDL,第二個ECCB存放著SDL。

既然要替換有缺陷的扇區,那麼就肯定要有備用的存儲區。為此,DVD-RAM在盤片最內圈的數據區(Zone 0)固定劃分出了12800個備用扇區,容量為25MB。我們稱之為主備用區(PSA、Primary Spare Area),而在盤片的最外圈數據區(Zone 34)則動態劃分出輔助備用區(SSA,Supplementary Spare Area)。只有在PSA用滿后才開始用SSA。SSA的扇區數最少為0,最多為97792個,容量191MB。也就是說可以用來替換的扇區總數為110592個,容量216MB,基本可以保証其100000次擦寫操作的扇區的實際數量。

DVD-RAM光盤在出廠時就已經做過了檢測(Certification)並生成缺陷列表,在使用后期,用戶也可以再進行檢測操作,此時驅動會自動進行缺陷檢查並更新缺陷列表。在每次DVD-RAM工作時,驅動器會讀取PDL和SDL並暫時保留在相應的存儲器中以供尋址時使用。

缺陷管理是DVD-RAM驅動器本身的功能,無需第三方軟件參與,也是其得以自豪的一個重要優勢。它借鑒了硬盤在這方面的經驗與設計,最大限度的保障了數據安全可靠地被存儲。不過,由于備用區的存在以及格式化操作,使DVD-RAM的實際存儲容量並不能達到標稱的4.7GB。事實上,DVD-RAM的單面總存儲容量是5GB,但導入和導出區占用了幾百兆的空間,再刨去PSA、SSA占用的空間,實際可用的最大容量約為4.52GB。

http://www.pcpop.com/popimages/2003-4-28-18-58-12.gif
舊 2005-12-10, 10:42 PM #153
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