Запись на оптические диски
В отличие от магнитных и магнитооптических дисков, обеспечивающих произвольный доступ к любому сектору как по чтению, так и по записи, информация должна записываться непрерывным потоком в цепочку секторов. Поначалурекордеры (записывающие устройства) могли записывать за одно включение записывающего лазера не менее целого трека оптического диска. Следующим заходом можно было дописать последующий трек (треки), таким образом, по записиCD-Rявляются устройствами с последовательным доступом. С перезаписываемыми дискамиCD-RWпоявился пакетный режим записи, который позволяет снять это ограничение, правда, ценой некоторых потерь пространства на диске и увеличения времени записи.
В течение всего времени записи, когда работает прожигающий лазер, на рекордер в требуемом темпе должна поступать записываемая информация. Опустошение буфера устройства (underrun) не допускается — в режиме записи устройство не может ждать. Прерывание процесса записи (приостановка потока данных), как правило, губит болванку. Для устройств и дисковCD-Rвозможны следующие режимы записи.
Весь диск сразу (DAO — Disk At Once). В этом режиме лазер включаетсяна время записи всего диска от начала до конца, вся информация записывается на диск, включая вводную и выводную зоны, и последующая запись на эту болванку уже невозможна (даже если остается место). Для записи в режимеDAOтребуются чистые болванки. Диски, записанные в режимеDAO, будут читаться на любых приводах и могут быть использованы как мастер-диски для производства печатных (штампованых)CD. РежимDAOреализован не во всех рекордерах, он может не поддерживаться записывающим ПО (пакетом и драйверами).
Сессия сразу (SAO — Session At Once). В этом режиме за одно включениелазера записываются все треки, вводная и выводная зоны одной сессии. Режим малораспространенный, используется для дисковCD-Extra.
Потрековая запись (ТАО — TrackAtOnce). В этом режиме лазер включается на время записи одного трека. В начале каждого трека записывается предзазор (pre-gap) длительностью 2 секунды (150 секторов). Этот режимприменяется как для односеансовой, так и для многосеансовой записи. Режим пригоден для дисков любого назначения (аудио,CD-ROMи т. п.).Нормально записанные диски будут читаться на любых приводах. В этом режиме сначала на диск пишутся информационные треки, а вводная зонаостается свободной. Координаты начала треков, а также координаты начала свободной области, следующей за последним уже записанным треком, временно сохраняются в служебной области болванки (РМА). Вводная и выводная зоны записываются позже — при закрытии сессии. До закрытия сессии (вISO9660 включающей запись логической ТОС и таблицы путей) записанные данные для обычных приводовCD-ROMостаются недоступными.
Пакетная запись (packetwriting). В этом режиме за одно включение лазера записывается произвольное количество блоков — пакет. Длина пакетане превышает объема буфера рекордера, благодаря чему опустошение буфера при записи не грозит порчей диска. Лазер включается на запись, только если в буфере уже имеется полный пакет. Между пакетами записывается всего 7 промежуточных блоков. Пакеты могут быть фиксированной или переменной длины. Пакетную запись ввели наCD-RW, благодаря ей появилась возможность прямого доступа по записи к отдельным блокам диска (при пакетах фиксированной длины). Пакетная запись поддерживается не всеми рекордерами. Диски, записанные в пакетном режиме, читаются не всеми приводамиCD-ROM(у них возникают проблемы с чтением промежуточных блоков). Для аудиодисков пакетная запись непригодна. Для чтения диска, записанного в этом режиме, требуется драйвер файловой системыUDF.
Стирание дискапредполагается только дляCD-RW— при стирании вся стираемая область переходит в одно состояние (фазу). Стирание может быть полным (fullerase) или быстрым (quickerase). При полном стирании выполняется«зачистка» всего диска, включая и информацию ТОС во вводной зоне. Быстрое стирание очищает лишь отдельные области диска. Диск со стертой ТОС будет выглядеть пустым, но при этом он может содержать информацию (до которойочень трудно добраться). Быстрое стирание, затрагивающее лишь структуры данных томов, используют на дисках с пакетной записью (например, вDirectCD).Диск может быть настолько испорчен, что рекордер не сможет выполнить и стирание. В этом случае может помочь стирание солнечным светом или ультрафиолетовыми лучами (в устройстве для стирания ультрафиолетовых ПЗУ).
За одну сессию на диске должна быть сформирована стандартная структура, включающая как треки с данными (программная область), так и служебные зоны lead-inиlead-out.
При записи очередной сессии многосеансового диска данные предыдущих сессий можно (выборочно) включать в оглавления(на уровне треков — в ТОС вводной зоны или на уровне файлов — в дескрипторы тома). Тогда для считывателямногосеансовый диск будет выглядеть как единое целое, а запись очередной сессии может изменить его видимое содержание. Напомним, что последняя сессия станет доступной для чтения только после ее закрытия (finalize). Закрывать дискв принципе необязательно. После закрытия диска записать на него новые сессии уже невозможно и, следовательно, невозможно «изменение» его файлов. Первая сессия «съедает» 20 Мбайт, каждая новая сессия приводит к потере 13,5 Мбайтемкости диска (накладные расходы на вводную и выводную зоны), так что записывать множество мелких сессий невыгодно.
Закрытием сессии называется процесс записи вводной зоны со сформированной таблицей ТОС, а также выводной зоны. До закрытия сессии стандартные устройства чтения не располагают информацией о координатах начала треков —эта информация временно сохраняется рекордером в специально отведенной зоне РМА, не входящей в стандартную область, доступную для записи (650 Мбайт).Про эту область «знает» только записывающее ПО, и читают ее только рекордеры. Незакрытая сессия недоступна никаким устройствам чтения в «штатном» режиме. Рекордер может дописывать в незакрытую сессию треки до тех пор, пока на диске есть доступное место, пока не будет достигнуто предельное число треков в сессии (99) и пока есть место в РМА для временного хранения координатначала трека. После закрытия к сессии уже не могут быть добавлены треки, но может быть открыта новая сессия, если не закрыт диск.
Закрытием диска (финализацией) называют запись вводной и выводной области, причем в ТОС указывается начало выводной дорожки (а не начало возможной вводной для последующей сессии). После закрытия диска к нему уже не могут быть добавлены сессии (и треки). Закрытие диска в принципе необязательно, достаточно закрытия сессии.
Когда закрывается сессия или диск с файловой системой ISO9660, кроме «физической» ТОС, описывающей положения треков, на диск (в программную область) записывается и «логическая» ТОС тома, в которой описывается положение всех записанных файлов (при желании включая и файлы предыдущих сессий). При этом в области уже записанных файлов никаких изменений не производится. До этого закрытия логическая ТОС существует лишь в памяти (на жестком диске) пишущего компьютера, а физическая ТОС — в РМА на записываемом носителе. Еслидиск вынуть из рекордера до закрытия (или в случае аварии), логическая ТОС не попадет на диск. Данные на диске останутся, но доступа к ним не будет.
Форматирование диска UDF с пакетами фиксированной длины действительно форматирует (записывает) весь диск и к тому же закрывает его (физически,записывая вводную и выводную зоны и делая необходимые ссылки в ТОС Q-субканала вводной зоны). При этом на диск можно записывать (удалять, переименовывать...) файлы. Диск кроме рекордера можно будет читать вMultiReadCD-ROMс драйверамиUDF, но традиционным читающим средствам он недоступен.
«Форматирование» диска UDFс пакетами переменной длины на самом делетолько «наводит» каталог на свободную область сессии. На диск можно записывать (только дописывать) файлы, до тех пор пока не закрыта сессия или диск.После закрытия сессии можно будет открыть новую и продолжать запись, после закрытия диска — уже нет. На считывающих приводах данные будут читатьсялишь для закрытой сессии (диска), открытую сессию может читать только рекордер (он пользуется РМА). Если сессия закрыта в форматеISO, диск можно будет читать всеми традиционными средствами.
Хотя средства записи и позволяют смешивать форматы Mode1 иMode2,при считывании таких дисков наверняка возникнут проблемы. Если есть необходимость сочетать треки с «сырыми» (без ЕСС) и защищенными от ошибок данными, то должен использоваться режимMode2, в котором возможны обеэти формы.
Чистые болванки на самом деле не совсем пустые. На их поликарбонатном субстрате отпечатана спиральная дорожка, содержащая временную разметку. Эту разметку «понимает» только рекордер. На этой же дорожке отпечатана информация о носителе, которая может не полностью соответствовать действительности (штампом могут пользоваться разные производители).
Manufacturer— производитель матрицы (штампа), но не обязательно диска.
Writable/Rewritable - тип болванки (CD-R или CD-RW).
Dyetype— тип краски (дляCD-R), информация для настройки записывающего лазера. Однако краска может быть иной (см. выше), а для настройки все равно используется область РСА.
Spirallengthinblocks— длина спирали (количество блоков, доступныхдля записи). Соответствует действительности, так как определяется только штампом.
Ratedspeed— допустимая скорость записи. Если не указана, то дляCD-Rдопустима скорость 1х, дляCD-RW— 2x. Превышение скорости чреватопорчей диска.
Audio— болванка может использоваться и на автономном рекордере аудио-дисков (более высокое качество).
Чтобы застраховаться от опустошения буфера рекордера, компьютер, предназначенный для записи, должным образом конфигурируют.
Компьютер должен быть достаточно мощным (быстродействующий процессор, большой объем ОЗУ, быстрые диски).
Если используется интерфейс АТА, то винчестер с образом и рекордер следует устанавливать на разных каналах АТА.
Предпочтительный режим работы драйверов — прямое управление шиной (busmastering).
Для хранения образа желательно иметь отдельный раздел жесткого диска (а то и отдельный винчестер), который следует регулярно дефрагментировать (не во время записи!).
На время записи компьютер не должен играть роль сервера сети (его диски и принтеры не должны быть разделяемы), поскольку неожиданный приход запроса внешнего пользователя может загрузить компьютер так, что поток данных на рекордер приостановится. Если имеется модем, для его ПО должна быть запрещена реакция на звонки.
На компьютере на время записи должен быть запрещен автоматический запуск приложений по расписанию (ScanDisk,Defrag, антивирусные программы) — их внезапный запуск тоже может слишком загрузить компьютер.
На компьютере на время записи должен быть отключен «хранитель экрана» (screensaver).
На компьютере должно быть отключено автоматическое распознавание диска CD-ROM, иначе во время записи система неожиданно «увидит» новый диск и попытается его «проиграть», что почти наверняка прервет процесс записи.
Средства управления энергопотреблением рекомендуется отключить, что бы компьютер случайно не «заснул» в процессе записи («заснуть» может и приводCD-ROM, с которого делают копию).
На время записи не следует запускать лишних приложений, особенно ресурсоемких. Не стоит также прослушивать аудиодиск (если имеется и приводCD-ROM) — хотя при правильной настройке этот процесс потребляетмало ресурсов, в случае ошибки чтения (или иных нештатных ситуаций) система может быть на некоторое время заблокирована.
Предпочтительны модели рекордеров с большим объемом буфера. Чем больше объем буфера для записи имеет устройствоCD-R, тем оно менеечувствительно к неравномерности входного потока данных.
Скорость записи должна выбираться исходя из качества болванок и производительности компьютера. Чем выше скорость записи, тем выше требования к скорости подачи входного потока данных. Запись на пониженной скорости может оказаться более качественной (будет меньше проблем считывания на разных приводах).
Для защиты от порчи болванок в современных рекордерах применяют технологиюBURN-Proof(BufferUnderRuNProof— проверка буфера на опустошение) — очередная порция записи не начинается, если в буфере недостаточно информации. При большом размере буфера (2-4 Мбайт) эта технология работаетдовольно надежно.