超大容量虚拟光盘文件系统构造方法及其系统技术方案

本发明专利技术属光盘存储技术领域。本发明专利技术通过依次扫描所集成物理光盘的路径表，获得所需要的参数，然后通过简单的运算，就能够通过原物理光盘的路径表重新构造一个反映超大容量虚拟光盘存储系统的路径表以及相关的文件系统。此方法能够在占用系统资源最少的情况下，快速而有效地将多张不同物理光盘上的文件系统整合起来，所要求的系统资源不受虚拟光盘所要集成的光盘数目的影响。本发明专利技术的硬件结构可以大大提高系统的响应速度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光盘存储
在众多大容量光盘存储系统的实现方案中，清华同方光盘股份有限公司提出的具有即插即用特性的超大容量虚拟光盘存储系统(专利申请号00105551.8)是一项非常有吸引力的方案。其实现原理是根据ISO-9660标准规定，把多张物理上独立的CD-ROM盘片分别视为虚拟光盘的第一级子目录，构造了一个符合ISO-9660的标准的树状的层次化目录结构，如附图说明图1所示。该目录结构的第一级子目录是由多张物理上独立的CD-ROM光盘盘片构成的，即第一级子目录里的每一个子目录的指针都分别指向一个实际的CD-ROM光盘，而此CD-ROM光盘上原有的目录结构在保持原有目录结构顺序的情况下，每一级子目录依次从“虚拟光盘”的第一级目录起往下递推一层，最后再在所有物理光盘相对应的虚拟第一级子目录前，建立一个新的虚拟根目录。因为所有物理光盘里存储的文件系统都按照国际标准ISO-9660重新构造成一个更大存储容量的虚拟文件系统，所以这个虚拟文件系统对外的逻辑表现就是一张标准的“虚拟”光盘盘片。虚拟光盘存储系统在具体实现时，是把系统接口命令提供的连续的、超大容量的寻址空间平均分割成许多部分，每一部分称为寻址空间的一页，分割后的每一页寻址空间都与一张具体物理光盘盘片的存储容量相对应，不同的页面对应不同的实际物理光盘盘片；系统通过统一的命令寻址方式，实现寻址空间和实际物理光盘存储空间的映射关系(“分页映射”机制)；该“虚拟”光盘的存储容量等于所集成的光盘盘片存储容量的总和。在该专利文档说明书中，还提出了一种基于媒体交换设备的实现方式，如图2所示，其包括SCSI接口的目标设备和与之相连的一个媒体交换设备和多台光盘驱动器。其是利用媒体交换设备来管理多张物理光盘，光盘驱动器被物理光盘所共享。本专利技术的目的在于，以上述超大容量虚拟光盘存储系统为基础，提出了一个行之有效的构造有关虚拟光盘文件系统的方法，并提出了一种实现所说系统的硬件结构。这种方法可以方便快捷地将多张物理光盘上相互独立的文件系统整合起来，以重新构造成一个更大的、并且是符合ISO-9660国际标准的文件系统。使这种超大容量虚拟光盘存储系统的技术方案进一步向实用化迈进。本专利技术提出的一种构造超大容量虚拟光盘文件系统的方法，其特征在于包括构造符合本虚拟光盘存储系统实际装载光盘盘片情况的、符合ISO-9660标准的路径表、目录文件、主卷描述幅、中止卷描述幅的方法；具体步骤如下(1)设定符号的定义设所构造的虚拟光盘需要集成的物理光盘数目为M，定义如下符号1).记aij为第i个物理光盘、第j层次上所有目录记录的数目。其中i∈，j∈，Li为第i个物理光盘的最大层次；2).记N为所有物理光盘里最大的层次数目，即N＝max(L1，L2，…，LM)；3).由aij构成一个M×N的矩阵A，称为链表矩阵；A=a11a12······a1Na21a22······a2N······aM1aM2······aMN]]>其中aij若因为下标超出了实际意义的界限，则令其值为0；4).由链表矩阵A得到一个M×N的衍生矩阵R，衍生矩阵R中的元素Rmn与aij的关系由如下的递推关系式表示Rmn=Rm,n-1+Σi=1m-1al,n-1+Σj=m+1Maj,n]]>类似的，式中所有若因为下标超出了实际意义界限的元素，其值为0；5).记Dijk为第i个物理光盘、第j层次上、在路径表里绝对序号为k的目录记录在新的虚拟光盘路径表里的绝对序号，并有如下关系式Dijk＝c+k+Rij其中c为常数1；6).记Pijk为第i个物理光盘、第j层次上、目录记录的父目录在路径表里的绝对序号为k的目录记录；7).记Sik为第i个物理光盘、在路径表里绝对序号为k的目录记录文件存储在虚拟光盘文件系统存储区域中的绝对地址；(2)按上述定义构造所说的路径表1).依次扫描各物理光盘路径表，得到有关各物理光盘路径表的参数aij、Li，同时将各路径表记录中的目录文件地址指针由原来指向物理光盘的地址值修改为指向虚拟光盘文件系统存储区域的地址值Sik；2).由Li可以得到N，最后得到由aij构成的M×N的链表矩阵A；3).由链表矩阵A得到衍生矩阵R；4).再依次将各物理光盘路径表中Pijk的父目录绝对值以Di(j-1)k值取代；5).在所有物理光盘路径表前，再加上一个反映虚拟光盘结构的总的根记录；6).按照ISO-9660有关路径表层次格式的规定，依次将所有修改好的物理光盘路径表中的相关记录直接拷贝到虚拟光盘路径表存储区域中即可；(3)构造所说的目录文件的步骤为把各物理光盘上原有的所有目录文件从原来的物理光盘上读取出来，然后使所有目录文件中的“目录记录”里的地址指针都重新指向虚拟光盘文件系统存储区域的地址值，而目录文件中的“文件记录”里的地址指针则需要加上物理光盘盘片的分页映射偏移地址；然后将其保存到指定地址的虚拟光盘文件系统存储区域中；(4)构造所说的主卷描述幅步骤为把主卷描述幅中的根目录记录以路径表构造中步骤5所产生的新的根目录记录代替，再按ISO-9660标准构造其他内容；(5)构造所说的中止卷描述幅完全按ISO-9660标准进行。本专利技术还提出一种采用如上述方法的实现超大容量虚拟光盘存储系统的硬件结构，其特征在于，系统由一个硬盘驱动器、多个光盘驱动器，SCSI协议控制器、单片机控制器、在单片机控制下的总线多路选择模块，以及连接各模块的系统内部总线和IDE总线构成；所说的硬盘驱动器、和多个光盘驱动器均与IDE总线相连，而系统内部总线则负责连接SCSI协议控制器、单片机控制器，所说的总线多路选择模块分别与IDE总线和系统内部总线相连接。本专利技术的虚拟光盘文件系统构造方法详细说明如下要实现一个即插即用型的虚拟光盘存储系统，一个非常关键的技术就是如何根据系统所集成的多张物理光盘盘片上本身的内容，重新构造出一个符合ISO-9660国际标准的虚拟光盘文件系统来。而且针对嵌入式系统应用中资源较少，运算速度相对较慢的特点，必须要有一种行之有效的方法，这种方法既能够快速方便地构造出符合ISO-9660标准的虚拟光盘文件系统，而且要占有系统资源尽量少。本专利技术所说的构造符合ISO-9660标准的虚拟光盘文件系统，包括构造符合本系统实际装载光盘盘片情况的主卷描述幅(Primary Volume Description)、中止卷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造超大容量虚拟光盘文件系统的方法，其特征在于：包括构造符合本虚拟光盘存储系统实际装载光盘盘片情况的、符合ＩＳＯ－９６６０标准的路径表、目录文件、主卷描述幅、中止卷描述幅的方法；具体步骤如下：（１）设定符号的定义设所构造的虚拟光 盘需要集成的物理光盘数目为Ｍ，定义如下符号：１）．记ａ↓［ｙ］为第ｉ个物理光盘、第ｊ层次上所有目录记录的数目。其中ｉ∈［１，Ｍ］，ｊ∈［１，Ｌ↓［１］］，Ｌ↓［１］为第ｉ个物理光盘的最大层次；２）．记Ｎ为所有物理光盘里最大的层次数目 ，即Ｎ＝ｍａｘ（Ｌ↓［１］，Ｌ↓［２］，…，Ｌ↓［Ｍ］）；３）．由ａ↓［ｙ］构成一个Ｍ×Ｎ的矩阵Ａ，称为链表矩阵：＊＊＊其中ａ↓［ｙ］若因为下标超出了实际意义的界限，则令其值为０；４）．由链表矩阵Ａ得到一个Ｍ×Ｎ的衍生矩阵Ｒ ，衍生矩阵Ｒ中的元素Ｒ↓［ｍｎ］与ａ↓［ｙ］的关系由如下的递推关系式表示：＊＊＊类似的，式中所有若因为下标超出了实际意义界限的元素，其值为０；５）．记Ｄ↓［ｙｋ］为第ｉ个物理光盘、第ｊ层次上、在路径表里绝对序号为ｋ的目录记录在新 的虚拟光盘路径表里的绝对序号，并有如下关系式：Ｄ↓［ｙｋ］＝ｃ＋ｋ＋Ｒ↓［ｙ］其中ｃ为常数１；６）．记Ｐ↓［ｙｋ］为第ｉ个物理光盘、第ｊ层次上、目录记录的父目录在路径表里的绝对序号为ｋ的目录记录；７）．记Ｓ↓［ｉｋ］为第ｉ个 物理光盘、在路径表里绝对序号为ｋ的目录记录文件存储在虚拟光盘文件系统存储区域中的绝对地址；（２）按上述定义构造所说的路径表：１）．依次扫描各物理光盘路径表，得到有关各物理光盘路径表的参数ａ↓［ｙ］、Ｌ↓［ｉ］，同时将各路径表记录中的 目录文件地址指针由原来指向物理光盘的地址值修改为指向虚拟光盘文件系统存储区域的地址值Ｓ↓［ｉｋ］；２）．由Ｌ↓［ｉ］可以得到Ｎ，最后得到由ａ↓［ｙ］构成的Ｍ×Ｎ的链表矩阵Ａ；３）．由链表矩阵Ａ得到衍生矩阵Ｒ；４）．再依次将各物理 光盘路径表中Ｐ↓［ｙｋ］的父目录绝对值以Ｄ↓［ｉ（ｉ－１）ｋ］值取代；５）．在所有物理光盘路径表前，再加上一个反映虚拟光盘结构的总的根记录；６）．按照ＩＳＯ－９６６０有关路径表层次格式的规定，依次将所有修改好的物理光盘路径表中的相关 记录直接拷贝到虚拟光盘路径表存储区域中即可；（３）构造所说的目录文件的步骤为：把各物理光盘上原有的所有目录文件从原来的物理光盘...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊瑾珺，裴京，
申请(专利权)人：清华同方光盘股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]