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CN1338102A - 在盘形记录介质上瞬时写入或读出文件的方法 - Google Patents

在盘形记录介质上瞬时写入或读出文件的方法 Download PDF

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CN1338102A
CN1338102A CN00803014A CN00803014A CN1338102A CN 1338102 A CN1338102 A CN 1338102A CN 00803014 A CN00803014 A CN 00803014A CN 00803014 A CN00803014 A CN 00803014A CN 1338102 A CN1338102 A CN 1338102A
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CN
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recording medium
defect
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district
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CN00803014A
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English (en)
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P·伊特斯马
D·哈梅林克
J·G·尼贝尔
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

一种将数字信息记录在可拆卸可重写盘形记录介质上的方法,该方法包括短暂的初始化步骤,然后,一张空白的、没有格式化的介质准备接收用户数据。初始化步骤包括确定记录介质上的通用区,该记录介质不仅倾向于记录用户数据,而且还用于缺陷管理和特定应用程序。

Description

在盘形记录介质上瞬时写入或读出文件的方法
本发明涉及一种将数字信息记录在可拆卸可重写盘形记录介质上的方法，该记录介质上带有该盘的一个程序区，并且，在从记录装置中取出该盘之前，使该盘带有包括控制信息的导入区和导出区。
本发明还涉及一种用于将数字信息信号写入可拆卸可重写盘形记录介质和/或从该记录介质上读出数字信息信号的装置，该装置包括用于接收来自记录介质的数字信息信号的输入装置、用于接收记录介质的接收装置、用于读出记录介质上的数字信息信号的记录装置、用于将数字信息信号存储在该记录介质上的读出装置、用于输出读出数字信息信号的输出装置、适合于控制表示位于记录介质程序区中的用户数据的数字信息信号的记录的控制装置。
PC世界需要可以替换软盘驱动。由于已经可以通过CD-ROM来替换磁性软盘的读出功能，因此，诸如CD-RW这样的可重写盘形光学类型的存储介质似乎成为合乎逻辑的选择。当今所有的PC都配备有CD-ROM，并且在CD-ROM上分配其应用程序和软件。因此，诸如CD-RW或可重写DVD这样的记录介质似乎是满足所需写入能力的最佳介质。磁光类型的记录介质已经试图添满这种差距，但是，它们都不能与基本安装兼容。那就是确实例如CD-RW所能提供超过大约200百万CDROM驱动的基本安装。CD-RW便宜而且其容量足以软盘使用。
此外，操作系统的制造者们希望抛弃类似于软驱这样的传统材料。对于OEM公司而言，这个主意是有吸引力的，因为他们可以用由类似于Combi的一个主轴驱动以及由未来的双倍写入器驱动的CD-ROM和DVD-ROM来替换软驱。除了以前增加的速度之外，还将在驱动中增加新特性。
市场上存在这样的一些产品：它们可以使用类似于软驱的CD-RW，但是，它们不能象人们希望CD软驱应具有的功能那样地工作。访问时间太慢，格式化时间太长，并且更为重要的是，该驱动不适合于当前的OS策略。该盘应该可以瞬时用于文件的牵引和下载。需要快速弹出，应该能够瞬时删除。由于可以多个牵引和下载，因此需要缺陷管理。但是，应该由驱动器来完成缺陷管理。这样开辟了一种方法，即可以使用UDF1.02来替换UDF1.5，但是在写入方面它不受到操作系统制造者们支持。此外，必须由驱动器来完成后台格式化，而不能由应用程序或OS来进行以减少总线繁忙，以及驱动器和OS间的互相影响。最后，应该由驱动器进行数据包的读/修改/写入。
其结果，本发明的一个目的是克服上述缺陷。根据本发明方法的其中一个方面，其特征在于，执行如同在权利要求1特征部分所限定的那样的初始化步骤。
由于要被记录的数据量非常有限，因此，只需几秒就可以完成该步骤。然后该盘就准备数据存储。此外，例如，可以通过存储设备驱动器程序或通过允许由所述程序来使用盘空间，可以使用通用区来增加额外功能。由于通用区仍然可以通过传统驱动器读出，如同这些驱动器将报告导出区的开始以及用户区结束部分那样，因此，这些驱动可以使用这个额外功能。由此可以获得兼容。
通过附加根据权利要求2特征部分的缺陷管理来获得一个有利的实施例。在等效于可拆卸盘功能的附加文件牵引和加载情况中，需要缺陷管理。
通过为设备驱动器预留空间以便于处理根据权利要求3特征部分的缺陷管理。这样可以使传统设备能处理缺陷区。
通过诸如权利要求5特征部分所限定那样将标记区附加到缺陷表之后可以获得另外的改进。该区可有效用于存储诸如版权信息这样的所有权信息。当旧表失灵时，该区还可用来存储新的缺陷表。
根据权利要求6的特征部分，当驱动器空闲时，通过执行格式化来获得另一个实施例。好处是在发生弹出请求之前可以将该介质格式化。
根据权利要求7特征部分，下一个实施例执行一个最终步骤。该记录介质将处于CD-ROM兼容状态，同时，可以通过CD-ROM阅读器或传统的阅读器来读取第二个缺陷表(SDT)。
但是，根据权利要求8特征部分，通过允许较早的弹出步骤来获得一个有利的实施例。将弹出时间设置得尽可能的短，此时，该记录介质脱离CD-ROM中的驱动或传统的驱动兼容状态。在使用暂时缺陷表(TDT)来进行缺陷管理时，所有数据都是连续记录的。
在说明书中公开了其它一些有利的实施例。
下面，参考公开的最佳实施例，并且特别是参考随后的附图来详细讨论本发明的这些以及其它方面和有益效果，其中：
图1是CD-ROM的基本盘结构；
图2是根据本发明的盘结构；
图3是程序区的详细联接；
图4是通用区结构；
图5是位于导入区中的第一主要缺陷表(MDT)的位置；
图6是置换缺陷的MDT；
图7是置换缺陷的次级缺陷表(SDT)；
图8是缺陷表数据包的组合；
图9是缺陷表的结构；
图10是标记数据包的结构；
图11是初始化之后的盘状态；
图12是融冰(de-icing)和记录之后的盘状态；
图13是一些定型步骤之后的盘状态；
图15是盘最初弹出状态；
图16是盘的重新打开状态，以及
图17是包括一台计算机和一个记录装置的计算机数据系统。
图1示意性示出了CD-ROM基本格式，如同从相关标准中所了解的那样，该相关标准通常被称为“黄皮书”，在模拟系统中被称为用于音频CD的“红皮书”标准。可以在公知文件IEC908中的音频CD的ISO/IEC10149中发现对于CD-ROM物理格式的说明。在ISO/IEC11172/1/2/3中公开了被称为“橙皮书”的用于可读CD的物理标准。在ISO-9660(高Sierra标准)中公开了CD-ROM逻辑格式的标准，并且在ECMA168/ISO13940(Frankfurter建议)中公开了用于可读CD的逻辑格式标准。
CD-ROM的数据加载区开始于导入区，数据区可用于用户数据并且结束于导出区。
可以使用在该说明书中所述的用于缺陷管理和格式化方法使计算机环境中的高速CD-RW的性能最佳。为了在计算机数据存储环境中开发出高速CD-RW的全部能力，需要满足一些条件：
1)该系统需要随机访问；
2)记录盘应该与多次读出的顺从性CD-ROM驱动器兼容，
3)该系统系统需要可以由驱动器或通过专用设备驱动器处理的缺陷管理方法，
4)格式化应该由后台中的驱动器来执行(与在计算机上运行的应用程序或操作系统不相互影响)，
5)在插入之后，该盘应该即刻就可以使用，并且弹出时间应很小，
6)记录是基于32个用户数据块的固定数据包并且在单会话盘的单独一条轨道上进行。
为了保证读出过程与多次读出的CD-ROM驱动器(或传统CD-R/RW记录器)兼容，需要满足下列要求：
-该盘具有一个导入区、程序区和导出区，
-导入区和导出区之间的所有程序区都应该格式化，
-包括缺陷管理信息的所有数据和替换区都应在盘内的程序区(可逻辑访问区域)中可用。然后，通过运行于计算机操作系统的专用设备驱动器来执行缺陷管理。当盘满足所有这些条件，则我们称这样的盘为：“可与ROM兼容”。由于当前的CD-ROM驱动器不支持缺陷管理，因此，可以在通用区中给出可以为系统附加该功能的任意设备驱动器，例如在格式化期间。
缺陷管理基于盘导入区内的主缺陷管理表(MDT)、次级缺陷表(SDT)以及通用区中的替换数据包。该缺陷表前面应该是所谓的包含00h字节的标记数据包(STL)。参考图2来描述使用根据本发明方法所获得的盘的通用结构。
通用区最好位于盘外侧与导出区相对。带有根据本发明的缺陷管理的CD写入器将通用区的开始地址作为导出区的开始地址来报告。UDF文件系统因此具有较小的分割部分便于使用。为替换区预定不用的部分并且该部分包含缺陷表。与传统设备相反，仍然需要报告原始导出区的结束地址。需要该技巧来进行缺陷管理以便于与诸如CD-ROM这样的传统驱动器后向兼容。CD-ROM阅读器可以读出缺陷管理区，这是因为它将位于其数据区中。设备驱动器将执行传统驱动器情况中的缺陷管理。未来的CD-ROM阅读器应该获得自己处理缺陷管理的能力。这仅是ROM固件中的固件变化。应该将写入器导出指针附加到该固件中。通过设备驱动器或能读出缺陷表并执行缺陷管理的应用程序来获得与CD/DVD-ROM的兼容。操作系统因此仅通过一个设备驱动器或执行缺陷管理的应用程序就可以与CD-ROM、传统CD-RW、DVD-ROM或DVD-RAM相互配合。带有根据本发明改进格式的CD-RW可以直接与操作系统配合。
通常，该系统的最终用户愿意具有在该盘插入驱动器之后的几秒内就可以使用的盘。但是，空白盘在完全执行其功能之前不得不需要格式化。由于正常的格式化处理要化很多时间，因此，在其用于记录之后，需要定义一个后台格式化程序从而使用最少量信息来初始化该盘，然后，在驱动器空闲的时间间隔期间，进行格式化处理。该后台格式化仅确定了该盘的依赖于系统的物理格式。全部格式化的盘总是处于与ROM兼容状态。可以没有延迟地执行弹出指令。在该盘已经完全格式化之前，当请求弹出时，应执行快速完成处理以便于在该盘脱离记录器之前与ROM兼容。
根据现有的CD-RW记录格式，可以以一些不同的写入方式来记录数据。这被称为增量写入。在增量写入情况中，必须考虑被记录数据的链接规则。链接位置是位于盘上允许开始和结束EFM信号记录的物理位置。在数据记录情况中，EFM记录序列其开始和结束应该相链接，并且包括运行块和导出块。允许无间隙记录，一组记录连接、运行、用户数据和导出块被称为一个数据包。一个数据包中的用户数据块的数量被称为数据包大小。连接块包含连接位置。
图3示出了根据现有CD-RW格式的程序区内连接的细节。该程序区由带有32个用户数据块大小的固定数据包的一条轨道组成。其中有：LNK＝连接程序块，RI1…RI4＝运行块，RO1，RO2＝导出块，UDI...UD32＝用户数据块，TDB＝轨道描述信息块。
图4示出了根据本发明的通用区(GPA)的结构。该通用区(GPA)包括三部分：
-通用应用程序区(GAA)，
-缺陷管理区(DMA)，
-保留数据包。
该GPA被设置于程序区结束处的盘上可逻辑访问空间内(参见图2)，仅在导出区之前。缺陷管理系统在GPA中不起作用，因此，不存在置换GPA中的缺陷数据包。通用应用程序区(GAA)可用来存储不允许通过缺陷管理进行置换的数据。可以是诸如应用程序或可以处理缺陷管理的设备驱动器之类的。或可以支持使用UDF或ISO9660文件系统的多操作系统。或可以支持类似于音乐/视频播放的多种源。在盘格式化期间确定GAA的大小。允许将GAA确定为长度＝0。
缺陷管理区(DMA)是由用于置换数据区内缺陷数据包的N个数据包、标记数据包(STL)以及次级缺陷表(SDT)所组成。在盘格式化期间确定置换数据包N的数量。SDT意欲被CD-ROM驱动器和用于读出期间缺陷管理的传统CD记录器所使用。在MDT中失败的情况中，它可以作为一个备份。SDT包含于一个数据包中。SDT之前是标记数据包。标记数据包的所有2K内容应该都是零。GAP的最后一个数据包应该是一个保留数据包。该数据包除了用于文件系统之外，不用于其他任何目的。
高速CD-RW的缺陷管理系统是基于设置在导入区中的主缺陷表(一个数据包)、位于通用区内包含MDT拷贝的次级缺陷表以及通用区内的置换数据包。图5示出了导入区内第一MDT的位置。
记录器的缺陷管理仅置换在写入或读出期间被发现有缺陷的完整数据包。对于可能错误的检测是基于，例如，额外的伺服信号、来自写入期间“运行OPC”的反馈、或来自读出期间的误差校正系统的误差标志。
在每个缺陷检测之时，通过记录器刷新MDT。如果MDT由于太多的重写而导致损坏(或由于其他失败原因而变得有误差)，则仅在现有STL数据包前面产生一个新的STL数据包，然后通过一个新的MDT数据包来重写这个旧的STL数据包。图6示出了有缺陷MDT的置换情况。有缺陷MDT数据包应该被带有刷新计数字段被设置为FFFFh的DT来重写，FFFFh表示该表不再有效。
SDT仅当从记录器中弹出该盘时才需要被刷新。如果SDT由于太多的重写而导致损坏(或由于其他失败原因而变得有误差)，则仅在现有STL数据包前面产生一个新的STL数据包，然后由一个新的MDT数据包来重写这个旧的STL数据包，在图7对此进行描述。有缺陷SDT数据包应该被带有刷新计数区域被设置为FFFFh的DT来重写，FFFFh表示该表不再有效。置换数据包的数量应该被递减一个，并且因此调整了缺陷表。
因此，根据本发明方法的一个实施例，三种缺陷表定义如下：
-主缺陷表(MDT)，被设置在导入区中，
-次级缺陷表(SDT)，被设置在通用区(GAP)中，并且它是MDT的一个准确复制。此外，根据本发明方法的一个实施例，第三缺陷表被定义为：
-暂时缺陷表(TDT)。当在已经完成后台格式化处理之前请求弹出盘时，产生这个TDT以取代SDT，将随后讨论该过程。
所有缺陷表具有相同的结构，并且在从记录器中弹出盘之后，它们都包含相同的信息。每个缺陷表(DT)包含4个连续块，这4个块重复8次以装满一个完整数据包。图8示出了缺陷表数据包的组合情况。这种重复对于盘中的局部缺陷给予了很好的保护(灰尘、刮伤等)。数据包应该被连续填满，开始于DT0、部分0，并且结束于DT7、部分3。
该缺陷表包括一张数据包表，所列数据表是在验证期间或介质使用期间就已经确定了的，并且保留读数据包表以便于置换。应该通过作为分配在缺陷表中的保留数据包来线性置换该缺陷数据包。对于缺陷数据包的确定可以发生于由记录器进行的读出期间或写入操作期间。
缺陷表数据包中的每个2K数据块应该具有如图9中所定义的内容，在图9中显示了缺陷表的结构。可用于缺陷管理的寻址方法是根据逻辑块编号进行的。参考图9，具体字节具有如下内容：
字节0-2；特性；
这三字节应该设置为：
4D4454h，表示在MDT的每个数据块中的字符“MDT”，
534454h，表示在SDT的每个数据块中的字符“SDT”，
544454h，表示在TDT的每个数据块中的字符“TDT”。
字节3；版本号：
该字节被设置为00h
字节4，5；DT刷新计数
这些字节表示在这个缺陷表上的进行的刷新操作总数。在DT产生过程中，这个字段被设置为0000h，并且每次重写该DT该字段就增加1。如果该DT数据包有缺陷，则应该使用带有其刷新计数字段被设置为FFFFh的DT来重写，FFFFh表示该表不再有效。
字节6：DT号/DT部分号
该字节的最大有效位将该数据包中的DT号指定为二进制值0-7。该字节的最小有效位将DT中的部分号指定为二进制值0-3。
字节7；所使用的DT部分
该字节指定了实际包含有效DT入口的DT部分(0-4)号。
字节8，9；DT入口数；
这2个字节表示进入DT的置换数(所有4部分的总数)。该值应该等于缺陷管理区中的置换数据包数。
字节10-15；保留；
保留这6个字节并将其设置为00h。
字节16-18：通用区的开始
这三个字节指定了该通用区内第一数据包的第一用户数据块的逻辑块号(LBN)。保留字节16位7-4并且将其设置为零。
字节16，
位7-4：保留
位3-0：  GPA第一用户数据块的LBN
字节17，
位7-0：GPA第一用户数据块的LBN
字节18，
位7-0：GPA第一用户数据块的LBN
字节19，20：置换区大小
这2个字节指定留出以用于缺陷数据包的数据包数。
字节21-23：通用程序区大小
这三个字节指定留出以用于不处于缺陷管理控制之下的数据存储的数据包数。
字节24，25：盘状态
这2个字节包含用于显示盘状态的标志。它们可用于例如跟踪后台格式化处理。
字节24
位7-5：格式化状态
位4-1：保留并且设置为零
位0：脏盘
字节24
位7-0：保留并且设置为零
格式化状态：
位7，6＝00：盘没有格式化，
01：盘已经部分格式化，
10：盘已经由用户全部格式化，
11：盘已经全部由制造者格式化。
位5表示被用作“没有准备好融冰”标志，其细节将随后讨论
位5＝1：表示该品已经非连续记录，并且
在一些记录间存在空白区域。
位5＝0：表示位于数据区内的程序区开始和最后记录的用户数据之间的所有数据包(参见图2)已经被记录或格式化。在弹出带有位5被设置为1的盘之前，应该将空白区格式化。
脏盘：
位0表示被用作通常的“断电标志”。
在写入之时，应该将该位设置为1，并且当以正常方式关闭和弹出该盘时，该位应该被复位为0。
字节26-28：最后的写入地址
这三个字节指定已经被记录和格式化的最后数据包的第一用户数据块的逻辑块号(LBN)。字节7-4被保留并且被设置为零。
字节26
位7-4：保留
位3-0：最后被格式化数据包的第一用户数据块的LBN
字节27
位7-0：最后被格式化数据包的第一用户数据块的LBN
字节28
位7-0：最后被格式化数据包的第一用户数据块的LBN
字节29-31：保留：
这三个字节被保留并且被设置为00h。
字节32-2047：DT置换入口
每个DT入口包括6字节。三个字节中的第一字节表示一个有缺陷的数据包，并且其中的最后一个字节识别已经被分配的置换数据包。使用字节n和字节n+3的最大有效位来表示置换状态。没被使用的字节被设置为00h。
字节n
位7，6：状态1
位5，4：保留1
位3-0：没被使用的字节被设置为00h。
字节n+1
位7-0：有缺陷的数据包LBN
字节n+2
位7-0：有缺陷的数据包LBN
字节n+3
位7，6：状态1
位5，4：保留1
位3-0：置换数据包LBN
字节n+4
位7-0：置换数据包LBN
字节n+5
位7-0：置换数据包LBN
有缺陷数据包LBN应该等于要被置换有缺陷数据包中的第一用户数据包的LBN。置换数据包LBN应该等于要被置换数据包中的第一用户数据包的LBN，并且指派它来保存被置换的数据包。
可以将状态和被保留值定义如下：
状态1：位7，6：
＝00：该入口识别出一个有效置换，
＝01：该入口识别出在其置换位置处没有记录一个有缺陷的数据包，
＝10；该入口识别出可用于将来置换的一个置换数据包，有缺陷数据包被设置为零，
＝11：该入口识别出可用于将来置换的一个置换数据包，有缺陷数据包LBN不定。
保留1：
位5，4设置为00
状态2；位7，6：
＝00：原始位置已经记录有与置换位置相同的数据，
＝01：原始位置可以包含与置换位置不同的数据，
＝10；保留，
＝11：保留。
保留2：
位5，4设置为00
以递增顺序将这些表中的DT入口分类，似乎每个DT入口都是单独的48位无符号的二进制整数。不存在分层置换：没有置换的数据包LBN应该等于任何一个有缺陷数据包LBN。
下面，将参考图10解释标记数据包的结构。位于STL数据包内的每个2K数据块都具有如图10所示的内容。这里，连续字节具有下列内容：
字节0-2：特征
这三个字节设置为：53544Ch，表示一个STL中的每个数据块内的字符“STL”，
字节3：版本号：
该字节应该设置为00h
字节4，5：STL刷新计数
这些字节表明该STL数据包上的刷新操作总数。在STL的产生期间，该字段被设置为0000h，并且每次重写该STL时，该字段就增加1。如果该STL数据包有缺陷，则应该使用带有其刷新计数字段被设置为FFFFh的STL来重写，FFFFh表示该表不再有效。
字节6，7：保留
保留这2个字节并且将其设置为00h。
字节8-2047：保留：
保留在这些2040字节并且将其设置为00h。
从上述中可以看出，每个MDT/SDT/TDT之前是一个标记数据包(也称之为零数据包)。可以有效使用该数据包来存储诸如版权信息这样的拥有者信息。存储在导入区中的这种信息不能由CD-ROM阅读器读出。相反，SDT可读。
下面将讨论缺陷管理过程。
在初始化时，产生一个MDT，该MDT包含用于每个置换数据包的DT入口、具有状态1＝10、设置为00000h的缺陷数据包以及状态2＝00。在读出期间被发现有缺陷的数据包可以在缺陷表中表示为状态1设置为01，并且该缺陷数据包LBN设置得等于该缺陷数据包的第一用户数据块的LBN。如果置换数据包本身被发现有缺陷，则表示为状态1＝11。缺陷数据包LBN未定义。
如果在读出期间检测到一个错误，则驱动器可以置换这个数据包，给要置换的数据包做标记或忽略该错误。如果该缺陷数据包被置换或做上标记以被置换，该驱动器应该将状态1＝10和最低LBN分配给该置换数据包。如果置换这个数据包，则：
-将来自原始数据包的数据记录在由置换数据包LBN所识别的数据包中。
-DT入口的状态1字段设置为00，
-保持缺陷表分类顺序，
如果数据包被做上稍后置换的标记，则：
DT入口的状态1字段设置为01，
保持缺陷表分类顺序，
从由缺陷数据包LBN识别的数据包中实现未来的读出请求，
-通过写列步骤来处理未来的写入请求：通过将其写入由置换数据包LBN识别的数据包，将状态1字段变为00，并且刷新缺陷表分类顺序。还可以随意重写原始位置。因此可以设置状态2字段。
下面将详细解释后台格式化。如果已经记录了导入区、最大可能程序区以及导出区，则认为该盘应该全部格式化。2K块中的用户数据字节可以包含相关数据或可以将其设置为伪数据(所有字节为AAh)。如果在导入区中至少已经记录了MDT，则认为该盘被部分格式化。该盘的状态由盘状态和包含在MDT中的最后写入地址字段来表示。如果需要与CD-ROM驱动器兼容，则该盘应该包括导入区、导出区、以及位于导入区和导出区间的没有空白区域的程序区。格式化是达到与CD-ROM兼容状态的一种处理过程。可以以两种方式来实现格式化：
可以使用用于许多存储介质的常规格式化方式来进行预格式化。在预格式化处理之后，该盘全部格式化。直到完成该预格式化处理过程，才将用户数据记录在盘上。该处理过程通常包括下列步骤：
-写入导入区，
-写入数据区，
-写入导出区，
-检验包括刷新DMAs(如果存在)的数据区(可选)。
格式化还可以这样进行：后台格式化，该处理是一种记录器上盘使用期间运行于后台的格式化处理。后台格式化处理之后，该盘被全部格式化。在该后台格式化处理期间，将用户数据记录在该盘上。该后台格式化处理包括下列步骤：
-初始化
-融冰(De-icing)
-完成
-较早弹出闭合(如果可用)
-再次打开一个较早弹出的盘
-检验
由于预格式化处理具有较少时间的浪费，对于盘的使用者来说，后台格式化是一种在时间上更为有效的解决方法。在后台格式化处理期间，在使用该盘时之后，仅有最小数量的数据将被记录在该盘上。另外，在应用程序没有访问该盘期间，可以通过CD记录器来格式化其上后台格式化处理有效的盘。
下面将解释初始化过程。当将空白盘插入记录器中时，由主机启动初始化过程。该初始化过程根据由主机给出的诸如GPA开始位置、置换区大小、GAA大小这样的一组参数从而在导入区结束处产生STL和MDT。通常，该在主机还在盘中写入一些初始的文件系统结构(FSS)。这些文件系统结构以及用户数据可以放置在该盘逻辑可访问空间的任何地方。在随后的解释中，假设该盘开始时被顺序记录。初始化过程的结果是，将存在如图11示意性所示出的盘。由于要被记录的数据量非常有限，因此，仅在几秒内就可以完成该初始化过程。现在该盘准备数据存储并且可以可被使用。
下面将参考图12解释融冰，图12示出了在融冰和记录之后盘的状态。融冰是一种在盘的程序区中记录所有数据包的处理过程。在融冰过程中，当有请求时，在未记录区中记录包含全部带有Aah字节或带有用户数据的2K数据块的数据包。可以由驱动器自己执行该融冰处理，而不需要主机支持。在驱动器空闲的时间间隔内，在后台进行融冰处理。当应用程序或OS请求读取盘时，融冰处理暂停并且控制盘返回OS。由驱动器登记请求在空白区中写入的应用程序，并且不通过该融冰处理来重写该应用程序。驱动器跟踪已经被记录或融冰的所有区域。
下面将参考图13详细讨论结束过程，图13中示出了结束步骤之后的盘的状态。在所有数据区和通用区已经记录或融冰之后，记录导入区和导出区。为了在来自主机的写/读请求时能中断导入区和导出区的记录，可以以可变数据包大小方式写入导入区和导出区。通过写入数据包结束部分(2个引出数据块和部分链接块)来终止记录操作之后，应该连续记录导入区和导出区直到中断请求。在完成主机请求之后，使用跟随有用户数据块的数据包开始部分(部分链接块和4个引入块)来恢复对于导入区和导出区的写入。为了防止在导入区和导出区中有太多的分段碎片，每个数据包至少具有128用户数据块大小。在结束处理的尾部，主机使用请求的文件重写通用区，刷新文件系统结构并且如果需要产生额外的文件系统结构(例如，UDF次级AVDP)。
下面将参考图14解释从记录器中弹出盘的处理，其中，图14中示出了一种盘的最终状态。当盘从记录器中弹出时，MDT数据包被复制到SDT数据包上。
但是，如同下面参考其中示出了盘的较早弹出状态的图15所要解释的那样，较早的弹出是可行的。当用户按下驱动器弹出键时，他希望盘能够以可能的最短时间出来。但是，他还希望该盘是“ROM兼容的”。这意味着该盘至少有一个导入区和一个导出区并且在程序区中没有空白区。如果还没有完成后台格式化处理，则驱动器可以决定结束融冰并且以通常方式结束处理。如果剩余的格式化处理需要花费太多时间来完成，则该驱动器可以决定以暂时与ROM兼容方式关闭该盘，其中需要下列步骤(参见图15)：
-完成来自计算机的写入/读出请求并且停止有效的融冰处理，
-如果已经在空白区中进行了记录，所有直到最后记录数据包的空白区都应该被融冰。
1)仅将被实际使用的置换数据包(在MDT中表示为状态1＝00)复制到紧跟被保留以用于临时GAA的区之后的位置上。
2)被采用的MDT复制作为TDT(暂时缺陷表)放置在复制的置换数据包以及STL和保留数据包之后：
-该复制中的标记被设置为544454h
-TDT中的DT入口指向暂时的置换数据包，同时不改变MDT中的DT入口(仍然指向最后GPA中的置换数据包)，
-MDT和TDT中的LWA(最后写入地址)被设置为暂时保留数据包的第一用户数据块的LBN，
-不改变MDT和TDT中的所有其他字段，并且在已经全部结束格式化之后映射最后盘的值，
-如果STL和/或TDT不能正确地写入预期位置，则使用下面的2个数据包。TDT永远是最后一个并且仅是暂时导出区开始之前的一个数据包。
  3)记录至少30秒的导出区。如果该导出区将重叠位于最后通用区中的记录数据包，则完成正常的融冰和结束处理以替代采用这个较早弹出过程。
4)记录带有根据盘实际情况的子代码数据的导入区。
5)OS紧接着已经融冰或记录的最后数据包写入GAA，这个暂时的GAA具有与最后GAA相同的大小。
6)OS刷新文件系统结构并且写入所需的额外的结构，
7)如果所有存储在GAA中的数据不占用所有数据包，则剩余的数据包将被融冰。
8)刷新TDT，包括将脏盘位复位为0的步骤。
9)刷新MDT，包括将脏盘位复位为0的步骤。
下面将参考图16讨论再次打开和较早弹出盘，图16表示盘的再次打开状态。当再次将先弹出盘插入到记录器中时，该设备将检测“部分格式化”状态，并且主机可以启动后台格式化的连续性。从由LWA指针(参见图15)指示的位置开始重新进行融冰，并且开始重写暂时的导出区。该过程一直进行直到全部的盘已经融冰/结束。已经出现在最后GPA中的置换数据包将不被重写覆盖。认为这个暂时GPA被格式化。将文件系统连接到暂时GAA上是无效的。新的写入请求可以重写这个暂时的GPA。在下一个弹出之前，OS刷新文件系统结构。
最后，要注意，尽管已经参考其最佳实施例描述了本发明，但是，要理解的是，这些并不是限制性例子。因此，对于本领域技术人员而言，在不脱离由权利要求所限定范围的情况下，其各种变形都将是显然的。例如，可以用DVD-RW替换CD-RW等等。
下面，将参考图17描述包括一个计算机和根据本发明的记录装置的计算机数据系统的一个实施例。记录装置1包括用于接收可拆卸记录介质3的记录介质接收装置2。记录介质3可以一种诸如CD-RW、DVD-RAM或DVD-RW这样的光可读类型盘。通过旋转装置4来可旋转驱动该记录介质3。可在记录介质3径向上移动的一个光拾取单元5使用光束6沿着记录介质3上的螺旋轨道8写入光可检测标记。为此目的，该记录介质3提供有一种合适的相变材料，该相变材料在结晶态或无定型状态中具有不同个光特性。用光束6加热可以减少这些状态。根据要被记录的数字信息信号，由记录装置9调制光束6。已经用编码装置10对这些数字信息信号进行适当编码，该编码装置10编码时使用了由CD标准所描述的EFM调制和CIRC误差编码。可以使用合适接口装置的输入装置11接收来自所连接计算机12的这个数字信息信号。
另外，可以通过适当的读出装置13经相同的光拾取单元5读出位于记录介质3上的记录的数字信息信号。将这些设备连接到解码装置14上以便于执行EFM解码和CIRC误差编码处理。通过包括合适接口电路的输出装置15将被解码和校正的信号输出到计算机12中。
通过连接到诸如非易失性ROM这样的存储器装置17上的控制单元16来控制所有单元。该控制单元16包括一个处理单元，该处理单元根据加载到该存储器装置17上的一个特定程序来进行操作，以便于在独立于计算机12的控制或在其控制下执行根据本发明的方法。
计算机12包括被用来接收来自记录装置1的数字信息信号或用来将数字信息信号发送到记录装置1中的接口电路18。除了从记录介质3中读出的信号或被记录在其上的信号之外，该数字信息信号还可以包括来自计算机12用于控制记录装置1的控制信号。
将接口电路18连接上一个内部数据和地址总线19，以便于与硬盘单元20、RAM存储器单元21、中央处理单元22和ROM存储器单元22交换数据和控制信号。计算机12可以加载上一个合适的操作系统和一个设备驱动器以便于和记录装置1一起工作。在根据本发明的记录装置的情况中，该记录装置1将执行根据本发明方法的主要部分，诸如后台格式化或缺陷管理，而不用过多地与计算机12相互作用。在这种情况中，计算机12仅在写入、读出或弹出请求的情况中，与记录装置1相互作用。
但是，当不采用记录装置1来独立执行本发明的方法时，可以获得本发明的另一个实施例，诸如可以使用传统的CD-RW写入器或CD-ROM阅读器。在这种情况中，计算机12必须使用一个加载在计算机12的相应存储器单元上的专用设备驱动器，从而以至少可以根据本发明方法执行缺陷管理这样一种方式来控制记录装置1。可以从记录介质3本身来获得这种装用设备驱动器，或从诸如互联网这样的其他外部装置中获得。
借助于硬件和软件可以实现本发明，并且一些“装置”可以由硬件的相同部分来表示。另外，本发明存在于每个新颖性或这些特征的组合。还应该注意，字“包括”不排除除了权利要求中所列之外的其他元件或步骤的存在。任何参考符号不能限制权利要求的范围。

Claims (21)

1.一种在可拆卸重写盘型记录介质上记录数字信息信号的方法，该方法包括在盘的程序区内记录用户数据步骤，并且在从该记录装置中取出盘之前，最终使该盘带有一个包括控制信息的导入区和导出区，该方法其特征在于，
将一个空白盘插入记录装置之后，执行初始化步骤，该初始化步骤包括在导入区中记录控制数据，其中控制数据定义了该盘程序区内的一个通用区(GPA)，并且此后，该盘准备在程序区的剩余数据区内记录用户数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，初始化步骤包括在被用来包含缺陷区和置换区地址表的导入区中定义一个主缺陷表(MDT)的步骤，以及
在所述通用区(GPA)中定义一个缺陷管理区(DMA)的步骤，该区被用来包含用于缺陷管理的置换区。
3.根据权利要求2的方法，其中初始化步骤包括
在通用表内定义一个通用区(GAA)，以用来包含被用来处理缺陷管理和/或支持特定操作系统的应用程序驱动器。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，
在缺陷管理区中(DMA)，用置换区替换缺陷区，并且在导入区的主缺陷表(MDT)中记录缺陷区和相应置换区的地址。
5.根据权利要求2的方法，其中，初始化步骤包括在导入区中定义一个包括伪数据的标记区(STL)，当该主缺陷表(MDT)变为有缺陷时，通过一个新的主缺陷表来重写该伪数据。
6.根据权利要求1的方法，其中初始化步骤后面跟随后台格式化步骤，当没有用户数据写入该盘时，执行这个后台格式化步骤，该后台格式化步骤包括
融冰步骤，包括在数据区内的空白区内记录伪数据的步骤，执行所述融冰步骤直到该整个数据区中已经记录了伪数据，而此时没有记录用户数据。
7.根据权利要求6的方法，包括：当已经完成融冰步骤时，执行结束步骤，该结束步骤包括：
完成导入区和导出区的记录，
如果需要，在通用应用程序区(GAA)中记录所需数据，并且将复制的主缺陷表(MDT)作为次级缺陷表(SDT)记录在通用区(GPA)中。
8.根据权利要求7的方法，包括：当在完成结束步骤之前，从记录器中弹出该盘时，所执行的先弹出步骤，该先弹出步骤包括：
完成记录或读出请求，
停止有效的融冰步骤，并且仅执行这样的一种融冰步骤：使用用户数据来融冰所有直到最后记录区的空白区，
将暂时通用区记录在带有最后记录用户数据的区域之后或记录到最后的融冰区，
将在缺陷管理区(DMA)内实际使用的置换区复制到其后紧随暂时通用应用程序区的区域中，
将所采用的复制的主缺陷表作为暂时缺陷表复制到被复制的置换区之后以及
将暂时导出区记录在暂时缺陷表之后，以及
记录导入区。
9.根据权利要求7的方法，包括当已经执行先弹出步骤时所执行的再次打开步骤，这个再次打开步骤包括：
为紧随位于暂时导入区之前的最后记录区的区域执行融冰步骤。
10.一种用于再现记录在可拆卸可重写盘型记录介质上的数字信息信号的方法，其中该记录介质是诸如使用根据权利要求7的方法所获得的，其特征在于，
使用次级缺陷表(SDT)来执行缺陷管理。
11.一种用于再现记录在可拆卸可重写盘型记录介质上的数字信息信号的方法，其中该记录介质是诸如使用根据权利要求8的方法所获得的，其特征在于，使用暂时缺陷表(TDT)来执行缺陷管理。
12.根据权利要求1的方法，其中该记录介质是光学类型的。
13.根据权利要求12的方法，其中该记录介质是可重写类型的CD，并且在完成先弹出之后，该记录介质是处于CD-ROM兼容状态。
14.一种在可拆卸重写盘型记录介质上记录数字信息信号的记录装置，该记录装置包括，
输入装置，用于接收数字信息信号，
记录介质接收装置，用于接收可拆卸介质，
记录装置，用于在该可拆卸介质上记录数字信息信号，
读出装置，用于读出记录在该可拆卸介质上的数字信息信号，
输出装置，用于输出所读出的数字信息信号，
控制装置，用于控制将表示用户数据的数字信息信号记录在该记录介质的程序区上，其特征在于，
该控制装置可用于执行根据权利要求1-9中的一种方法。
15.根据权利要求14的记录装置，其特征在于，
控制装置用于记录来自记录介质的记录介质状态信息，该记录介质状态信息对应于先弹出步骤或结束步骤的格式化状态，并且
在从记录介质上读出的介质状态对应于先弹出步骤的情况中，控制装置用于恢复后台格式化步骤。
15.根据权利要求14的记录装置，其特征在于，
控制装置用于登记已经被记录或融冰的区域。
16.根据权利要求14的记录装置，其特征在于，
控制装置用于存储来自该记录介质的最后被记录或融冰区的地址，并且从该区域开始恢复记录或融冰。
17.根据权利要求14的记录装置，其特征在于，
控制装置用于根据权利要求的方法读出记录在记录介质上的数字信息信号
18.一种计算机数据系统，包括与用于在可拆卸重写盘型记录介质上记录数字信息信号的记录装置相连的一台计算机，该记录装置包括：
与该计算机相连的输入装置，用于从其上接收数字信息信号，
记录介质接收装置，用于接收可拆卸介质，
记录装置，用于在该可拆卸介质上记录数字信息信号，
读出装置，用于读出记录在该可拆卸介质上的数字信息信号，
输出装置，用于将所读出的数字信息信号输出到所述计算机上，
控制装置，用于控制将表示用户数据的数字信息信号记录在该记录介质的程序区上，其特征在于，
该计算机用于控制记录装置的控制装置使其执行根据权利要求1-9中的一种方法。
19.一种计算机数据系统，包括与用于再现记录在可拆卸重写盘型记录介质上的数字信息信号的再现装置相连的一台计算机，该再现装置包括：
记录介质接收装置，用于接收可拆卸介质，读出装置，用于读出记录在该可拆卸介质上的数字信息信号，输出装置，用于将所读出的数字信息信号输出到所述计算机上，控制装置，用于控制读出装置和输出装置，该控制装置与计算机相连，其特征在于，
该计算机用于控制再现装置的控制装置，使其使用根据权利要求7的方法所获得的次级缺陷表(SDT)或使用根据权利要求8所获得的暂时缺陷表(TDT)来执行缺陷管理。
20.一种可以直接加载到数字计算机内部存储器中的计算机程序产品，包括当所述产品运行于计算机上时用于执行权利要求1-11中的其中一个权利要求所包含步骤的软件代码部分。
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