Formato de disco universal - Universal Disk Format

Formato de disco universal ( UDF ) é um perfil da especificação conhecido como ISO / IEC 13346 e ECMA-167 e é um sistema de arquivos independente de fornecedor aberto para armazenamento de dados de computador para uma ampla variedade de mídias. Na prática, ele tem sido mais amplamente usado para DVDs e formatos de disco óptico mais recentes , suplantando o ISO 9660 . Devido ao seu design, ele é muito adequado para atualizações incrementais em mídia ótica gravável e (re) gravável . O UDF foi desenvolvido e mantido pela Optical Storage Technology Association (OSTA).

Uso

Normalmente, o software de autoria domina um sistema de arquivos UDF em um processo em lote e o grava na mídia ótica em uma única passagem. Mas, ao gravar pacotes em mídia regravável, como CD-RW , o UDF permite que arquivos sejam criados, excluídos e alterados no disco da mesma forma que um sistema de arquivos de uso geral faria em mídias removíveis como disquetes e unidades flash . Isso também é possível em mídia de gravação única, como CD-R , mas, nesse caso, o espaço ocupado pelos arquivos excluídos não pode ser recuperado (e, em vez disso, torna-se inacessível).

O mastering multi-sessão também é possível em UDF, embora algumas implementações possam ser incapazes de ler discos com múltiplas sessões.

História

Discos óticos
Em geral Disco ótico Unidade de disco óptico Autoria de disco óptico Software de autoria Tecnologias de gravação Modos de gravação Escrita de pacotes Área de corte de ruptura
Tipos de mídia ótica Disco compacto ( CD ): CD-DA , CD-ROM , CD-R , CD-RW , Disco de música 5.1 , Super Audio CD ( SACD ), Photo CD , CD Video ( CDV ), Video CD ( VCD ), Super Video CD ( SVCD ), CD + G , CD-Texto , CD-ROM XA , CD-i , MIL-CD , Mini CD DVD : DVD-R , DVD + R , DVD-R DL , DVD + R DL , DVD-R DS , DVD + R DS , DVD-RW , DVD + RW , DVD-RAM , DVD-D , DVD-A , HVD , EcoDisc , MiniDVD Disco Blu-ray ( BD ): BD-R e BD-RE , Blu-ray 3D , Mini Blu-ray Disc Ultra HD Blu-ray M-DISC Universal Media Disc (UMD) Disco Versátil Aprimorado (EVD) Disco Versátil para Frente (FVD) Disco Versátil Holográfico (HVD) Disco de alta definição China Blue (CBHD) HD DVD : HD DVD-R , HD DVD-RW , HD DVD-RAM Disco multicamadas versátil de alta definição (HD VMD) VCDHD GD-ROM Disco de vídeo pessoal (PVD) MiniDisc ( MD ): Dados MD, Dados MD2 Hi-MD LaserDisc ( LD ): LD-ROM , LV-ROM Disco Único de Vídeo (VSD) Discos magneto-ópticos Ultra Density Optical (UDO) Armazenamento de dados óticos 3D Disco óptico volumétrico empilhado (SVOD) Disco de cinco dimensões ( DVD 5D ) Disco Fluorescente Multicamadas Hyper CD-ROM Disco ótico Nintendo (NOD) Disco de arquivo (AD) Disco Profissional DataPlay
Padrões SFF ATAPI / MMC Mount Rainier (gravação de pacotes) Monte Fuji (gravação de salto de camada) Livros Arco-Íris Sistemas de arquivos ISO 9660 Joliet Romeo Rock Ridge / SUSP El Torito Extensões Apple ISO 9660 Formato de disco universal ( UDF ) ISO 13490
Veja também História da mídia de armazenamento ótico Guerra de formatos de disco óptico de alta definição
v t e

A Optical Storage Technology Association padronizou o sistema de arquivos UDF para formar um sistema de arquivos comum para todas as mídias óticas: tanto para mídia somente leitura quanto para mídia ótica regravável. Quando padronizado pela primeira vez, o sistema de arquivos UDF teve como objetivo substituir o ISO 9660 , permitindo suporte para mídia somente leitura e gravável. Após o lançamento da primeira versão do UDF, o DVD Consortium o adotou como o sistema de arquivos oficial para DVD-Vídeo e DVD-Áudio .

UDF compartilha o formato descritor de volume básico com ISO 9660. Um formato "UDF Bridge" é definido desde 1.50 para que um disco também possa conter um sistema de arquivos ISO 9660 fazendo referências a arquivos na parte UDF.

Revisões

Várias revisões do UDF foram lançadas:

• Revisão 1.00 (24 de outubro de 1995). Lançamento original.
• Revisão 1.01 (3 de novembro de 1995). Adicionado o apêndice do DVD e algumas pequenas alterações.
• Revisão 1.02 (30 de agosto de 1996). Este formato é usado por discos DVD-Video .
• Revisão 1.50 (4 de fevereiro de 1997). Adicionado suporte para regravação (virtual) em mídia CD-R / DVD-R, introduzindo a estrutura VAT. Adicionadas tabelas de reserva para gerenciamento de defeitos em mídia regravável, como CD-RW e DVD-RW e DVD + RW. Adicionar ponte UDF.
• Revisão 2.00 (3 de abril de 1998). Adicionado suporte para arquivos de fluxo e arquivos em tempo real (para gravação de DVD ) e gerenciamento de diretório simplificado. O apoio ao IVA foi estendido.
• A revisão 2.01 (15 de março de 2000) é principalmente uma versão de correção de bug para UDF 2.00. Muitas das ambiguidades do padrão UDF foram resolvidas na versão 2.01.
• Revisão 2.50 (30 de abril de 2003). Adicionada a partição de metadados, facilitando o agrupamento de metadados, recuperação de travamento mais fácil e duplicação opcional de informações do sistema de arquivos: Todos os metadados, como nós e conteúdos de diretório, são gravados em uma partição separada que pode ser opcionalmente espelhada. Este formato é usado por algumas versões de Blu-rays e a maioria dos discos HD-DVD .
• Revisão 2.60 (1 de março de 2005). Adicionado método Pseudo OverWrite para unidades que suportam o recurso de pseudo sobregravação em mídia gravável sequencialmente. Possui compatibilidade somente leitura com implementações UDF 2.50. (Alguns Blu-rays usam este formato.)

As revisões de UDF são codificadas internamente como decimais codificados por binários ; A revisão 2.60, por exemplo, é representada como 0x0260 . Além de declarar sua própria revisão, a compatibilidade de cada volume é definida pelas revisões mínimas de leitura e gravação, cada uma sinalizando os requisitos para que essas operações sejam possíveis para todas as estruturas desta imagem. Uma revisão de "gravação máxima" registra adicionalmente o nível de suporte UDF mais alto de todas as implementações que foram gravadas nesta imagem. Por exemplo, um volume UDF 2.01 que não usa Stream Files (introduzido em UDF 2.00), mas usa VAT (UDF 1.50) criado por uma implementação compatível com UDF 2.60 pode ter a revisão declarada como 0x0201 , a revisão de leitura mínima definida como 0x0150 , a gravação mínima em 0x0150 e a máxima em 0x0260 .

Especificações

O padrão UDF define três variações do sistema de arquivos , chamadas "builds". Estes são:

• Simples (acesso aleatório de leitura / gravação). Este é o formato original suportado em todas as revisões UDF
• Tabela de alocação virtual também conhecida como VAT (Escrita incremental). Usado especificamente para gravar em mídia de gravação única
• Poupado (acesso de gravação aleatório limitado). Usado especificamente para gravar em mídia regravável

Construção simples

Introduzido na primeira versão do padrão, esse formato pode ser usado em qualquer tipo de disco que permita acesso aleatório de leitura / gravação, como discos rígidos , DVD + RW e mídia DVD-RAM . Os metadados (até v2.50) e os dados do arquivo são endereçados mais ou menos diretamente. Ao gravar em tal disco neste formato, qualquer bloco físico no disco pode ser escolhido para alocação de arquivos novos ou atualizados.

Como este é o formato básico , praticamente qualquer sistema operacional ou driver de sistema de arquivo que reivindique suporte para UDF deve ser capaz de ler este formato.

Construção de IVA

Mídias de gravação única, como DVD-R e CD-R, têm limitações ao serem gravadas, pois cada bloco físico só pode ser gravado uma vez e a gravação deve acontecer de forma incremental. Portanto, a construção simples de UDF só pode ser gravada em CD-Rs através da pré-masterização dos dados e, em seguida, gravando todos os dados em uma única parte na mídia, semelhante à forma como um sistema de arquivos ISO 9660 é gravado na mídia de CD.

Para permitir que um CD-R seja usado virtualmente como um disco rígido, onde o usuário pode adicionar e modificar arquivos em um CD-R à vontade (o chamado "acesso à letra da unidade" no Windows), a OSTA adicionou a versão VAT ao Padrão UDF em sua revisão 1.5. O VAT é uma estrutura adicional no disco que permite a gravação de pacotes ; ou seja, o remapeamento de blocos físicos quando arquivos ou outros dados no disco são modificados ou excluídos. Para mídia de gravação única, todo o disco é virtualizado, tornando a natureza de gravação única transparente para o usuário; o disco pode ser tratado da mesma forma que um disco regravável.

A natureza de gravação única da mídia CD-R ou DVD-R significa que quando um arquivo é excluído do disco, os dados do arquivo ainda permanecem no disco. Ele não aparece mais no diretório, mas ainda ocupa o espaço original onde estava armazenado. Eventualmente, após usar este esquema por algum tempo, o disco ficará cheio, pois o espaço livre não pode ser recuperado com a exclusão de arquivos. Ferramentas especiais podem ser usadas para acessar o estado anterior do disco (o estado antes de ocorrer a exclusão), tornando a recuperação possível.

Nem todas as unidades implementam totalmente a versão 1.5 ou superior do UDF e, portanto, algumas podem ser incapazes de lidar com compilações VAT.

Compilação poupada (RW)

A mídia regravável, como DVD-RW e CD-RW, tem menos limitações do que a mídia DVD-R e CD-R. Os setores podem ser reescritos aleatoriamente (embora em pacotes de cada vez). Essa mídia pode ser totalmente apagada a qualquer momento, deixando o disco vazio novamente, pronto para gravar um novo UDF ou outro sistema de arquivos (por exemplo, ISO 9660 ou CD de áudio ) nele. No entanto, setores da mídia -RW podem "se desgastar" depois de um tempo, o que significa que seus dados se tornam não confiáveis, por terem sido regravados com muita frequência (normalmente após algumas centenas de regravações, com CD-RW).

As compilações simples e VAT do formato UDF podem ser usadas em mídia regravável, com algumas limitações. Se a compilação simples for usada em uma mídia -RW, a modificação dos dados no nível do sistema de arquivos não deve ser permitida, pois isso desgastaria rapidamente os setores usados ​​com frequência no disco (como aqueles para dados de alocação de diretório e bloco), o que passaria despercebido e levaria à perda de dados. Para permitir a modificação de arquivos no disco, discos regraváveis ​​podem ser usados ​​como mídia -R usando a construção VAT . Isso garante que todos os blocos sejam gravados apenas uma vez (sucessivamente), garantindo que não haja blocos que sejam regravados com mais freqüência do que outros. Dessa forma, um disco RW pode ser apagado e reutilizado muitas vezes antes de perder a confiabilidade. No entanto, ele eventualmente se tornará não confiável, sem uma maneira fácil de detectá-lo. Ao usar a construção VAT , a mídia CD-RW / DVD-RW aparece efetivamente como mídia CD-R ou DVD +/- R no computador. No entanto, a mídia pode ser apagada novamente a qualquer momento.

A compilação poupada foi adicionada na revisão 1.5 para abordar as particularidades da mídia regravável. Esta construção adiciona uma Tabela de Poupança extra para gerenciar os defeitos que eventualmente ocorrerão em partes do disco que foram regravadas muitas vezes. Esta tabela rastreia os setores desgastados e os remapeia para os que estão funcionando. O gerenciamento de defeitos UDF não se aplica a sistemas que já implementam outra forma de gerenciamento de defeitos, como Mount Rainier (MRW) para discos óticos ou um controlador de disco para um disco rígido.

As ferramentas e unidades que não suportam totalmente a revisão 1.5 do UDF ignorarão a tabela de reserva, o que os levaria a ler os setores desgastados desatualizados, levando à recuperação de dados corrompidos.

A chamada sobrecarga UDF que se espalha por todo o disco reserva uma parte do espaço de armazenamento de dados, limitando a capacidade utilizável do CD-RW com, por exemplo, 650 MB da capacidade original a cerca de 500 MB.

Conjunto de caracteres

As especificações UDF permitem apenas um conjunto de caracteres OSTA CS0 , que pode armazenar qualquer ponto de código Unicode, exceto U + FEFF e U + FFFE. Os conjuntos de caracteres adicionais definidos no ECMA-167 não são usados.

Desde a Errata DCN-5157, o intervalo de pontos de código foi expandido para todos os pontos de código do Unicode 4.0 (ou qualquer versão mais recente ou mais antiga), que inclui caracteres do Plano 1-16, como Emoji . O DCN-5157 também recomenda normalizar as sequências para a Forma de normalização C.

O conjunto de caracteres OSTA CS0 armazena uma string Unicode de 16 bits "compactada" em unidades de 8 ou 16 bits, precedida por uma tag "compID" de byte único para indicar o tipo de compressão. O armazenamento de 8 bits é funcionalmente equivalente ao ISO-8859-1 , e o armazenamento de 16 bits é UTF-16 em big endian. O algoritmo de referência não verifica pontos de código proibidos nem interpreta pares substitutos , portanto, como o NTFS, a string pode estar malformada. (Nenhuma forma específica de armazenamento é especificada pelo DCN-5157, mas o UTF-16BE é o único método conhecido para armazenar todos os Unicode, embora seja compatível com versões anteriores do UCS-2 .)

Compatibilidade

Muitos leitores de DVD não suportam qualquer revisão UDF diferente da versão 1.02. Os discos criados com uma revisão mais recente ainda podem funcionar nesses reprodutores se o formato de ponte ISO 9660 for usado. Mesmo que um sistema operacional afirme ser capaz de ler UDF 1.50, ele ainda pode suportar apenas a compilação simples e não necessariamente as compilações VAT ou UDF Spared .

O Mac OS X 10.4.5 afirma oferecer suporte à Revisão 1.50 (consulte man mount_udf ), mas só pode montar discos de construção simples de maneira adequada e não fornece suporte de virtualização. Ele não pode montar discos UDF com VAT, como visto com o problema do Sony Mavica. Versões anteriores a 10.4.11 montam discos com Sparing Table, mas não lê seus arquivos corretamente. A versão 10.4.11 corrige esse problema.

Da mesma forma, o Windows XP Service Pack 2 (SP2) não pode ler discos DVD-RW que usam as tabelas de reserva UDF 2.00 como sistema de gerenciamento de defeitos. Esse problema ocorre se o sistema de gerenciamento de defeitos UDF criar uma tabela de reserva que abrange mais de um setor no disco DVD-RW. O Windows XP SP2 pode reconhecer que um DVD está usando UDF, mas o Windows Explorer exibe o conteúdo de um DVD como uma pasta vazia. Um hotfix está disponível para isso e está incluído no Service Pack 3.

Devido às versões e opções UDF padrão, uma partição UDF formatada pelo Windows não pode ser gravada no macOS. Por outro lado, uma partição formatada pelo macOS não pode ser gravada diretamente pelo Windows, devido à necessidade de uma tabela de partição MBR . Além disso, o Linux oferece suporte apenas à gravação em UDF 2.01. Um script para Linux e macOS chamado format-udflida com essas incompatibilidades usando UDF 2.01 e adicionando um MBR falso; para Windows, a melhor solução é usar a ferramenta de linha de comando format /FS:UDF /R:2.01.

Veja também

• Comparação de sistemas de arquivos
• Autoria de DVD
• ISO / IEC 13490

Referências

Leitura adicional

• Padrão ISO / IEC 13346, também conhecido como ECMA-167 .

links externos

• Página inicial OSTA
• Especificações UDF: 1,02 , 1,50 , 2,00 , 2,01 , 2,50 , 2,60 (1 de março de 2005), SecureUDF
• Introdução de UDF de Wenguang Wang
• Suporte Linux UDF
• Solução de problemas de leitura de UDF do Microsoft Windows
• AIX - sistema de arquivos CD-ROM e UDFS