CN1114167C - 多文件系统的灵活管理 - Google Patents

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Abstract

提供一种文件管理系统，它使同一个介质(10)上不同的应用(12、16)的两个或更多的文件系统能和平共处。可以将可用的自由空间分配给该多个文件系统之一。不必将介质静态地划分成固定大小的部分，因为可以动态地改变分区的大小。

Description

多文件系统的灵活管理
本发明涉及数据存储和检索的方法和装置，特别是-但不是必要-与光盘存储设备相关的数据存储和检索的方法和装置。
近年来，消费电子设备的复杂程度有了很大的发展，有了若干不同的关于互连和数据存储的专有和技术标准。与后一种特征相联系的是，用户只好容忍用不同的存储设备的机械和功能配置来适合不同类型的设备，诸如用于视频记录的VHS录像带、用于存储来自Hi-Fi设备的音频记录的音频压缩磁带和用于个人电脑上数据存储的软盘。随着就数据布局、比特率等等而言符合统一标准的可记录光盘的出现，这种光盘(如果配置到特定的记录系统)可以代替许多各异的选择，因此可以设想有这样的可能，即对所有类型的家用音频/视频/数据处理系统来说，在物理配置和数据管理这两方面有单一的统一标准。尽管每个具体应用将有其自己的特定要求，要使用的物理记录载体(无论是光盘还是某种其它设备)却应当越来越能够与更多的而不是单一的系统或媒体一起使用。
因此本发明的一个目的是提供一种在由不同功能的设备可读的介质上存储数据的方案，它不仅具有在应用之间进行文件分区，也具有内在的互连性，使得—至少以有限的方式—允许来自一个应用的文件由执行一个不同的应用的装置来处理。
根据本发明，提供一种存储器，含有由第一种读/写装置访问的存储空间，该存储空间划分成一系列片断，它们至少有一些能被第一种装置进行读/写访问；还含有一个在该存储空间内的预定位置存储的表示这些片断的内容表，所述表是能被第一种装置更新的，特征在于，至少有一些片断能被第二种装置进行读/写访问，但不能被第一种装置访问，并且内容表被安排成针对各个片断，指出其含有来自第一种装置还是第二种装置的数据，或者其是否是空的，可供这两种装置使用。通过在内容表中保存各个片断的使用设备/装置的指示，两个文件系统就能在一个单一的存储器中和平共处，使得一个应用未使用的存储空间不被浪费，而是可供另一个—尽管与该存储空间物理上兼容，但是与最初使用该存储空间的设备工作方式不同的—的设备使用。
该存储器可以采取光盘的形式，由第一种装置写到各片断(片断的普通大小是适宜的)的数据可以包含数字化的音频和/视频材料，有关这些片断的内容表项中包含材料的播放清单。上述的第二种装置可以是数据处理装置(诸如个人电脑)，它的内容表可以包含一个逻辑卷描述符来表示第二种装置可用的那些片断。
应用时，适当地赋予上述第一种和第二种装置之一以优先权，使得它可以改写存储器中已经被另一个装置使用的片断。内容表可以包括代表第一种装置所用的、采用第二种装置所支持的格式的片断的标识符，由此使第二种装置能够识别第一种装置的片断使用情况。
本发明也提供一种方法来对要被第一种读/写装置访问的存储介质中的存储空间格式化，包含的步骤有：将介质划分成一系列片断，至少有些片断是第一种装置能进行读/写访问的；生成片断的内容表，将其存入存储空间内的预定位置，所述内容表是能被第一种装置更新的；特征在于，至少有一些片断能被第二种装置进行读/写访问，但不能被第一种装置访问，并且内容表被安排成针对各个片断，指出其含有来自第一种装置还是第二种装置的数据，或者其是否是空的，可供这两种装置使用。
根据本发明，进一步提供一种可运行来实现前述方法的数据处理装置，所述装置包含被安排去接收和格式化随后要被数据处理装置访问的存储介质中的存储空间的装置，格式化装置被配置成能将介质划分成至少有些是第一种装置能进行读/写访问的一系列片断，并生成片断的内容表，将其存入存储空间内的预定位置，定期更新内容表；特征在于，该装置被进一步安排成使至少有一些片断分配为能被第二种装置进行读/写访问，并在内容表中针对各个片断放置标志，指出其含有来自数据处理装置还是第二种装置的数据，或者其是否是空的，可供这两种装置使用。
现在仅通过举例并结合各附图来说明最佳实施例。附图简介：
图1象征性地代表实现本发明的一个记录载体在不同类型的AV和数据处理装置上的应用；
图2表示当图1的记录载体被不同配置的读取装置访问时使用的不同控制层。
图3表示根据读取装置的功能，文件管理的变化和在图1的记录载体上存储的数据的可用性。
如上所述，不同家用电器的数据存储介质有逐渐融合的趋向。图1示意性地表示了用户希望使用单一的记录载体设备10(在这个和随后的说明中是可写和光可读盘)的这个情况。如图所示，可供用户使用的有不同的系统，包括个人电脑(PC)12、视频盘记录器14(与电视16和数字广播机顶盒或卫星解码器18连接)、Hi-Fi系统20(包括数字音频的记录/回放部件22)。为了让用户不必为每种类型的装置使用单独格式化的(尽管物理上匹配的)盘，通常要寻求一种公用的格式。由于每种用途有不同的要求，公用性依然是个问题：这里要寻求的是兼容性，使得用户可以将单一的记录载体10用在一个以上的应用中，例如记录电视上的电影，也记录PC的数据文件，每个应用都不干扰(即不改写或破坏)被不同的设备存储的信息。
以下说明一种用于可记录的视频光盘的文件系统，其光盘与消费电子(CE)设备和个人电脑(PC)二者都兼容。对这种光盘系统的要求可以总结如下：
1.支持AV(或实时)文件—它们是用户看得见的播放清单，包括支持能引用相同AV数据的多个逻辑流，以及特技播放(trick play)。
2.支持(PC)数据文件。
3.与多个平台兼容。
在提供与CE和PC应用二者都兼容的视频盘时，某些属性和功能对在一个有所偏重的主系统中比在另一个系统中来说有特别的价值。对于偏重CE的装置来说，第一个光盘片断要用于文件系统数据，其它的片断则用于AV数据。盘布局并非(像PC文件系统所用的那样)是任意的，盘的一个固定部分要记录一个骨架标准文件来引用盘的数据部分。要尽可能简单地保持对盘的更新，播放清单要受到支持，非AV数据可以受到支持。
对于偏重PC的解决方案，兼容性来自使用预定的或标准化的文件格式，它的一个例子是通用磁盘格式(UDF)。UDF是由光学存储技术联合会(Optical Storage Technology Association)开发的用于光学存储器的规范：该规范是从国际标准ISO 13346衍生出来的。在下面的例子中，假定遵循UDF，不过要认识到，本发明并不限于遵循这个标准，也不受要遵循这个标准的约束。
使用UDF数据结构并使用逻辑线性地址空间，使PC文件能在任何支持UDF的PC上被读写。为支持播放清单和其它特殊AV数据以及对实时文件快速访问的消费视频盘定义一个特殊的目录结构。片断要在边界上对齐以避免碎片，文件系统数据结构要高速缓存起来以避免实时操作期间额外的盘访问，要提供在发生故障时恢复未写的高速缓存的装置。
上述两种“有偏重”的解决方案每个都对其预期目标有特定的益处，但是这些有损于我们寻求的总体可互换性。
当视频盘放入PC时，有可能获得某些自由空间来实现供PC数据使用的UDF逻辑卷。这个空间被标记为不能用于视频盘应用。为此，向块设备提供两个接口：一个是通过向视频盘API的调用的接口，在CE设备以及PC上都有，另一个是通过UDF逻辑卷的接口，只有在有完全成熟的UDF文件系统工具的条件下才能访问其内容，如图2中所示。
在PC或CE设备上运行的视频盘应用，要考虑如图3的右半部分所示的盘的数据。如果由于某种原因，盘上没有足够的空间，用户可以决定删除含有与视频盘应用无关的数据的片断。如果用户想对删除什么有所选择，设备上就需要有UDF工具。使用其到数据的UDF入口的PC将具有由图3的左边所示的形式，而支持视频盘API和UDF二者的设备则有可能访问两种类型的数据(图3整体)。
为了全面兼容，所存储的AV文件最好是在PC上可读和可写的：通过在CE设备上实现简单的编辑功能，将高级编辑留给PC，这可以通过视频盘来实现。AV和PC数据文件驻留在同一个盘上时，就有两种可能来在CE设备上操纵(PC)文件。第一种可能是全部删除-或-不作删除的策略，即用户有可能删除所有非AV文件来为记录腾出空间。第二种可能具有选择性，用户有可能删除特定的(PC)数据文件。
如果用户将空白盘放入CE设备中，后来决定也在PC中使用该盘；以及次序相反时—即用户先将空白盘放入PC中，随后决定在CE设备中使用该盘，看看发生什么情况。在前一种情形中，有两个选择：要么由CE设备故意不用某第一个存储区(“片断O”)，以便随后让PC简单地添加UDF文件系统，要么实现对盘的重新分区并在盘上创建一个UDF部分。在后一种情形中，要么CE设备必须让用户能对盘重新格式化，要么让PC能重新为该盘分区并在PC上创建一个VDR文件系统，换言之，PC使盘适合于CE应用。
就复杂性而言，在解决方案的复杂程度与如上所述的要求的兼容性之间有个权衡。完全成熟的UDF实现再加上视频盘API，比在块设备上实现视频盘API更复杂，但是通过考虑UDF的可能缺点，则表明总体来说其选择总体来说是有理由的。
通过阅读本说明书，对本领域的熟练人员来说显然有其它的变例。这些变例可能涉及在本数据管理和存储的方法和装置及其组件部分中已知的其它特征，它们能代替或补充本文已经说明了的特征。尽管在本申请中提出了针对特定的特征组合的权利要求，应当明白，本申请的说明书的范围也包括在本文中隐含地或明确地披露的任何新颖特征或任何新颖的特征组合或其任何综合，无论是否涉及如现在在任何权利要求中要求的同一发明，也无论是否像本发明所作的那样减轻任何或所有相同的技术问题。申请人特此申明，在本发明或由此衍生的任何另外申请的审查期间，可以对这类特征和/或这类特征的组合提出新的权利要求。

Claims (4)

1、一种对要被第一种读/写装置访问的存储介质中的存储空间格式化的方法，包含的步骤为：
将介质划分成一系列片断，至少有些片断是第一种装置能进行读/写访问的；
生成片断的内容表，将其存入存储空间内的预定位置，所述内容表能被第一种装置更新；
特征在于，至少有些片断能被第二种装置进行读/写访问，但不能被第一种装置访问，并且内容表被安排成针对各个片断，指出其含有来自第一种装置还是第二种装置的数据，或者其是否是空的，可供这两种装置使用。
2、权利要求1中所要求的方法，包括的步骤有：赋予第一种和第二种装置之一以优先权，使得它可以改写由另一个装置使用的片断。
3、权利要求1或2中所要求的方法，包括的另外步骤有：在内容表中添加代表第一种装置所用的、采用第二种装置所支持的格式的片断的标识符，由此使第二种装置能够识别第一种装置的片断使用情况。
4、一种可运行来实现权利要求1的方法的数据处理装置，所述装置包含被安排去接收和格式化随后要被数据处理装置访问的存储介质中的存储空间的装置，格式化装置被配置成能将介质划分成至少有些是第一种装置能进行读/写访问的一系列片断，并生成片断的内容表，将其存入存储空间内的预定位置，定期更新内容表；
特征在于，该装置被进一步安排去将至少有一些片断分配为能被第二种装置进行读/写访问，并在内容表中针对各个片断放置标志，指出其含有来自数据处理装置还是第二种装置的数据，或者其是否是空的，可供这两种装置使用。
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