专利名称：即插即用的超大容量虚拟光盘存储系统的实现方法
技术领域：
本发明属于光盘存储技术领域。
在大容量光盘存储系统中，光盘库存储系统以其超大的存储容量、廉价的储存成本而日益为众多应用场合所采纳的存储系统。所谓光盘库存储系统就是一个把多张光盘盘片的存储容量集成到一起的系统，它能够统一管理多张光盘盘片，能够按用户需求将指定的光盘盘片自动装载入光盘驱动器中，从而读出存储在光盘盘片上的数据，这个系统的存储容量是其所能管理的所有光盘盘片存储容量的总和。
当前的光盘库存储系统大多都是基于小型计算机系统接口(SCSISmallComputer System Interface)的总线型多外设集成系统。如
图1所示的就是一个连接了多台光盘驱动器和一个媒体交换设备(Medium Changer Device)的光盘库存储系统。在这种结构的系统里，所有连接到SCSI总线上的设备都是SCSI接口的它们分别是SCSI接口的主机接口卡、SCSI接口的光盘驱动器和SCSI接口的媒体交换设备(一种统一管理多张相似存储介质媒体的机械系统，它能够在多个读取设备和存储槽之间移动存储介质媒体，使存储介质媒体和读取设备之间能够协调工作)。SCSI主机接口卡连接在主机上，使主机也成为一个SCSI设备，它是整个SCSI系统里I/O任务的发起者；而SCSI接口的光盘驱动器设备和媒体交换设备则是SCSI系统里I/O任务的执行者。在SCSI系统里，I/O任务的发起者被称为主设备(Initiator设备)，而I/O任务的接受者或执行者被称为目标设备(Target设备)。光盘驱动器负责把光盘盘片上的信息读出或将信息写入光盘盘片，是光盘库存储系统的读取设备；媒体交换设备是光盘库存储系统里非常重要的一个设备，正是因为有了它，才使得光盘库集成多张物理光盘盘片成为可能。媒体交换设备接收主机发出的命令，然后依靠机械手的运动将某一张指定的光盘盘片移动到光盘驱动器里或光盘库盘架中的存储槽里。因为媒体交换设备能够同时管理多张存储在光盘库存储槽里的光盘盘片，所以它同读取设备(光盘驱动器)的协同工作，就构成了一个光盘库存储系统，此光盘库存储系统的存储容量是上述所有光盘盘片存储容量的总和。，只要媒体交换设备管理盘片的能力足够强，那么它可以集成的盘片数就可以增加，光盘库存储系统的存储容量也相应增加，从而就扩大了该光盘库系统的存储容量。
另一种较新型的光盘库存储系统是由清华同方光盘股份有限公司开发的、基于单SCSI设备号下连接多驱动器的光盘库存储系统，其结构如图2所示。这种光盘库存储系统利用了SCSI设备的一个特性即连接在SCSI总线上的任何一个目标设备在只占用一个SCSI设备号的情况下，可以拥有多达8个的逻辑单元设备(LogicalUnit)，并且每个逻辑单元设备可通过从主设备到目标设备再到逻辑单元设备这样的连接而被主设备识别。因此在SCSI总线上，作为I/O任务发起者的主设备可以直接寻址与某个目标设备相连的8个逻辑单元设备中的任何一个，并以其逻辑单元号(LUNLogical Unit Number)来区分它们。逻辑单元号分别为LUN0～LUN7。这种光盘库存储系统根据逻辑单元设备可重新定义的特点，将只占用一个SCSI设备号的目标设备下的8个的逻辑单元设备分别定义为一个实际的物理设备即一个媒体交换设备(LUN0)和7个光盘驱动器设备(LUN1～LUN7)，然后将这些定义好的实际物理设备连接到SCSI总线上的目标设备(IDO)下，如图2所示。这样就在一个SCSI设备号下集成了多台光盘驱动器和一个媒体交换设备，这些设备在SCSI目标设备内部的单片机控制下，相互协调，相互配合，共同完成以前把它们都直接连接在SCSI总线上而形成的光盘库存储系统的那些功能。
尽管图2结构的光盘库存储系统与图1结构的光盘库存储系统相比，具有可占用更少的SCSI设备号资源、系统并联使用方便等优点，但两种系统都存在如下几方面的问题1、操作系统依赖性。因为尽管媒体交换设备是SCSI的协议标准(参看X3T9.2Project375DInformation technology-Small Computer System Interface-2，下称SCSI-2标准)规定的标准外设(参见SCSI-2标准的第17章《媒体交换设备》)，但当前的流行操作系统如Windows 95/98/NT、Unix等尚不支持对媒体交换设备的标准操作，所以带媒体交换设备的光盘库系统就是一个非标准的计算机外设产品。为了管理应用此非标准外设产品，就需要在具体应用的操作系统方开发出相应的设备驱动程序和文件管理系统。而且这些设备驱动程序和文件管理系统都需要针对具体操作系统平台而开发。
2、问题1带来的另一个问题是系统的可移植性不好，不支持光盘库存储系统的即插即用。因为此系统的应用是依赖于操作系统方的管理软件的，所以相应光盘库存储系统的内部信息(如所有光盘盘片的位置信息、卷标信息等)是保存在所连接的主机上。这样当此光盘库存储系统连接到另一台主机系统上工作时，原有的光盘库存储系统的所有信息却不能同时搬移到新的主机系统，因此需要在新的主机系统上重新构造原有的光盘库信息，使用起来非常不灵活。
3、当多台光盘库存储系统在SCSI总线上并联使用时，因为每台光盘驱动器在操作系统方都对应有一个逻辑驱动器盘符，因此在诸如Windows95/98/2000/NT等系列的操作系统方，盘符数量均被限制为26个，所以限制了此光盘库存储系统的扩展能力。
4、因为目前的光盘库存储系统都需要在操作系统方搭建相应的管理平台，所以整个系统的管理开销比较庞大，需要占用主机系统方较多的资源，经济性不好。
本发明的目的就是为了克服已有技术的不足之处。本发明提出了一种具备即插即用特点的超大容量光盘存储系统。这种超大容量光盘存储系统具有存储容量大、系统管理工作简单、不依赖于具体的操作系统平台、具备即插即用特性等优点，而且在任何操作系统方，此光盘存储系统都表现为一个标准的计算机外设，所以系统可移植性好。
本发明提出的一种即插即用的超大容量虚拟光盘存储系统的实现方法，其特征在于，把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；所说的所有物理光盘里存储的文件系统按照统一的、符合光盘文件系统结构国际标准的方式重新构造一个更大存储容量的虚拟文件系统，并且使得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，通过统一的命令寻址方式，实现了寻址空间和实际物理光盘存储空间的映射关系；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。
上述的虚拟光盘存储系统的实现方法中所说的多张物理光盘盘片可以是只读型的CD-ROM光盘盘片，所说的光盘文件系统结构国际标准是相应的CD-ROM光盘文件系统的国际标准ISO-9660，所说的多张物理光盘盘片还可以是一次可擦写的CD-R光盘、或多次可擦写的CD-RW光盘和DVD光盘，所说的光盘文件系统结构国际标准是与相应光盘盘片上采用的光盘文件系统的国际标准。
上述的虚拟光盘存储系统的实现方法中，该虚拟光盘存储系统采用小型计算机系统接口SCSI作为系统与计算机主机系统的连接。
本发明的实现原理说明如下本发明这种具备即插即用特点的超大容量虚拟光盘存储系统是一个能集成多张物理光盘盘片的虚拟光盘，可实现系统存储容量的柔性增加。此系统对外逻辑上表现为一张标准的光盘盘片，对此虚拟光盘的一切应用操作都符合对标准物理光盘盘片的应用操作。也就是说，此虚拟光盘把多张物理光盘的差异性和独立性都屏蔽在系统内部，把对多张物理光盘盘片上文件系统的管理也内嵌在系统内部，因此对主机系统端就透明地表现为一张超大容量的逻辑上标准的光盘盘片。
本发明提出的虚拟光盘的存储容量非常大，其存储容量等于所集成的光盘盘片存储容量的总和。要实现此虚拟光盘存储系统超大容量的存储空间，就必须在计算机主机方采用一种合适的接口命令格式，这种命令格式能够提供一个连续的、超大容量的寻址空间，使寻址空间和虚拟光盘的存储空间相对应。
首先，在本虚拟光盘存储系统里面，其所具备的存储空间是由许多张物理光盘盘片构成的，为此本发明采用了分页映射的方法对多张物理光盘盘片进行合理的管理，具体说就是把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，每一部分都分别称为寻址空间的一页。分割后的每一页寻址空间都与虚拟光盘系统里的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。这样通过统一的命令寻址方式，实现了寻址空间和实际物理光盘存储空间的映射关系，使得计算机主机可以在这么大的存储空间里精确寻址，而且寻址非常方便、灵活，具备如同访问一张虚拟光盘一样的随机寻址能力。
其次，要想此虚拟光盘存储系统能被计算机主机系统自动识别为一张逻辑上标准的光盘盘片并加以利用，那么就需要对此虚拟光盘存储系统里集成的多张物理光盘盘片内容进行管理。本发明提出即插即用特性的管理方法，即把所有物理光盘里存储的文件系统重新按照统一的国际标准构造一个更大存储容量的虚拟文件系统，并且使得这个虚拟文件系统对外的逻辑表现就是一张标准的光盘盘片。然后，此系统选择一种合适的接口协议，使之与计算机主机连接。借助此接口协议，计算机主机方能够智能地识别本发明的虚拟光盘文件系统，从而利用此文件系统和与此文件系统相联系的超大容量存储空间。
本发明具有如下一些特点1.存储容量大。本发明提出的虚拟光盘是集成了多张物理光盘的存储系统，随着集成物理光盘盘片数目的增加，其存储容量也相应增加。
2.不依赖于具体的操作系统平台。本发明提出的虚拟光盘是完全按照国际标准构造的虚拟光盘，其文件系统符合国际标准，几乎在当前的所有操作系统上都可以被识别。
3.具备即插即用的特性。本发明提出的虚拟光盘在逻辑上与普通的光盘盘片是一样的，在操作系统方，虚拟光盘可以被认为是一张标准的光盘盘片，那么对它的所有操作将和对普通光盘一样，操作系统方不需要额外的设备驱动，因此本发明提出的虚拟光盘存储系统具备即插即用的特性。
4.系统管理工作简单。本发明把多张物理光盘的差异性和独立性都屏蔽在系统内部，把对多张物理光盘盘片上文件系统的管理也内嵌在系统内部，因此对操作系统方就透明地表现为一张超大容量的逻辑上标准的光盘盘片。操作系统对虚拟光盘存储系统的管理工作就简化为对一张光盘盘片的管理工作，因此操作系统方的系统管理工作非常简单。
附图简要说明图1是目前市场上常见的光盘库存储系统结构框图。
图2是利用8个SCSI逻辑单元设备而构成的光盘库存储系统的结构框图。
图3是本发明的存储系统的组成原理框图。
图4是SCSI协议中常用的一种10字节命令格式。
图5是SCSI可寻址存储空间的分配示意图(分页映射)图6是基于SCSI协议的存储空间分页映射方法的实施例流程框图。。
图7是本发明的虚拟光盘树状层次化目录结构的组织形式示意图。
图8是本发明的存储系统工作总流程框图。
下面结合附图详细说明本发明的即插即用的超大容量虚拟光盘存储系统实现方法的实施例。
本实施例是基于多张CD-ROM构成的即插即用的超大容量光盘存储系统。
图3是本实施例存储系统的结构框图。从图3可以看到，系统主要是由如下几个部分构成存储光盘盘片的存储槽1，它是由许多相同结构的小的光盘存储槽组成，每一个小的光盘存储槽分别对应存储一张CD-ROM光盘盘片；托盘单元2，它是把光盘盘片存入、取出系统的部件；光盘驱动器3，它是系统中的读取设备；机械运动及控制装置6，它是把光盘盘片从光盘存储槽1取出到光盘驱动器3中，或把光盘盘片从光盘驱动器3送入到光盘存储槽1里，或把托盘单元2弹出或缩回系统的机械设备；系统接口4，它是虚拟光盘存储系统与其他计算机主机握手通讯的接口；系统控制模块5它是整个存储系统的控制单元，它完成系统的接口协议命令处理和机械运动的控制。本实施例中的光盘存储槽，托盘单元，机械运动及控制装置及机械设备的具体结构可根据系统的总体要求采用常规手段加以制造，不属于本发明的保护范围，在此不以赘述。
本实施例的虚拟光盘的具备即插即用特性的实现方法，包括虚拟光盘文件系统的选择；虚拟光盘存储系统与计算机主机系统的连接方式，即接口协议标准的选择；虚拟光盘集成的CD-ROM光盘盘片数目和单张CD-ROM光盘盘片存储容量、虚拟光盘总的存储容量的对应关系，即SCSI命令中存储空间的合理分配“分页映射”的方法；虚拟光盘文件系统的重新构造，即ISO-9660文件系统的重新构造；虚拟光盘存储系统内部实现机制等。下面分别详细说明如下一、虚拟光盘文件系统的选择国际标准ISO9660文档(Information processing-Volume and file structure of CD-ROM for information interchange，First edition，1988)是所有CD-ROM光盘盘片都必须遵守的文件系统标准。目前几乎所有的流行操作系统都支持对符合ISO9660格式的CD-ROM光盘盘片的文件系统操作，因此，凡是符合ISO9660标准的CD-ROM光盘盘片，都可以在不同操作系统上使用。CD-ROM光盘驱动器已经成为计算机上的一个标准外设，其在不同操作系统平台上的互换性非常好。
本实施例采用了ISO9660文件系统作为整个系统的文件管理，使其具有最好的即插即用特性。
二、接口协议标准的选择根据本发明提出的虚拟光盘的概念，本实施例的存储空间可以做得非常高，其实现潜能大。但要想使计算机主机能够充分利用此虚拟光盘存储系统超大容量的寻址潜能，就必须在主机方采用一种合适的命令格式，使其能够在这么大的存储空间里精确寻址，而且要寻址方便、灵活，具备如同CD-ROM一样的随机寻址能力。其次，要想此虚拟光盘存储系统能被计算机主机系统自动识别为一张逻辑上的CD-ROM光盘盘片并加以利用，那么就需要为此虚拟光盘存储系统选择一种合适的接口协议，使之与计算机主机连接。借助此接口协议，计算机主机方能够智能地识别本实施例的虚拟光盘存储系统，并利用此虚拟光盘存储系统提供的超大存储容量空间。
在现有的计算机主机方，主要有两种外设存储系统接口控制器一是SCSI接口的控制器，其次是EIDE/ATAPI接口的控制器。考虑到EIDE/ATAPI接口协议很大一部分的块命令都是来自于SCSI协议，并且SCSI接口协议在灵活性、可靠性和可扩展性等方面都具有更卓越的表现，因此本实施例在系统实现方法上采用了SCSI接口协议。下面就本实施例采用SCSI接口协议时而带来的几个好处作一说明。(有关SCSI的协议标准简称为SCSI-2标准。)根据SCSI-2标准规定，CD-ROM驱动器设备是SCSI协议标准支持的一种标准SCSI设备，本实施例的虚拟光盘存储系统采用标准的SCSI接口，则整个存储系统对外也就显示为一个标准的SCSI设备CD-ROM设备。借助SCSI接口协议，计算机主机方能够智能地识别本实施例的虚拟光盘存储系统，然后通过SCSI的命令集就可以利用此虚拟光盘存储系统提供的超大存储容量空间。
根据SCSI-2标准规定，SCSI设备使用的命令集是以命令描述块(CommandDescriptor Block)的形式给出的，命令块长度分为6字节、10字节和12字节几类。而对SCSI接口的CD-ROM设备而言，有关读取数据的命令块只有10字节和12字节两种。10字节的命令格式如图4所示。
在图4的命令格式中，第0字节是命令码，表示当前命令应该执行的操作类型；第1字节的前3位可以用来指定命令针对的逻辑单元设备(在新的SCSI标准中已经逐步取消此种用法)；第2、3、4、5字节是用于指定当前读取数据的命令块需要在寻址空间里寻址的逻辑块地址；第6字节保留；第7、8字节是指定当前读取数据的命令块需要传输的数据长度，以逻辑块数目表示。最后一个字节是SCSI的控制字节。
至于12字节的命令格式与图4基本一样，只是增加了两个字节用于扩大第7、8字节表示的需要传输的数据长度，同样以逻辑块数目表示。
从图4的SCSI读盘命令(10字节)格式中可以看到，对SCSI接口的CD-ROM设备命令集来说，有关读取数据的命令块可用以寻址的是4字节长的连续逻辑块寻址(Logical Block AddressLBA)空间(第2、3、4、5字节)。在光盘存储系统中，所定义的逻辑块大小一般都为2048(2K)个字节。当以SCSI作为光盘储系统的标准接口时，SCSI设备下的一个逻辑单元设备，可以得到8Terabyte的寻址空间，其计算公式如下24*8*2K=22*210*210*210*2K=8Terabyte]]>这是一个非常大的存储空间，而现在的商用光盘库存储媒体远达不到这个要求。因此，本实施例采用标准的SCSI接口，则可获得8Terabyte存储容量的可寻址空间，构成一个超大容量的光盘存储系统。
采用SCSI标准接口的另一个好处是可便于虚拟光盘存储系统的级联使用，实现存储容量成倍地增加。因为根据SCSI的协议规范，连接在SCSI总线上的任何一个目标设备在只占用一个SCSI设备号的情况下，可以拥有多达8个逻辑单元设备。从上述的计算结果来看，SCSI设备下的一个逻辑单元设备就有8Terabyte的寻址空间，所以若8个逻辑单元设备都利用完全的话，一个SCSI目标设备可以得到的存储容量将是(8*8＝)64Terabyte。若再加上SCSI目标设备本身之间的级联使用，其总存储容量将成倍地增长。
三、SCSI命令中存储空间的分配分页映射由上所述，本实施例所具备的8Terabyte的存储空间是由许多张单片容量为650M的物理CD-ROM光盘盘片共同构成的，所以合理地对此8Terabyte容量的存储空间进行管理也就意味着对多张物理CD-ROM光盘盘片的合理管理。为此本发明采用了分页映射的方法。本实施例把8Terabyte的存储空间平均分割成许多部分，每一部分都分别称为存储空间的一页。分割后的每一页存储空间都与一张物理CD-ROM光盘的存储容量相对应，不同的页面对应不同的实际物理CD-ROM光盘。存储空间具体分割页面的方法如下把SCSI命令格式中可寻址的8Terabyte寻址空间按页分配，每页容量根据650M的大小来确定，要求每一页里的存储空间至少能够含盖一张物理CD-ROM光盘盘片的存储容量(650M)。即2^18*2K=512M<650M<2^19*2K=1024M]]>因为4字节寻址空间共有32位，所以，本实施例以低19位(0-18)作为页寻址空间地址位(页空间存储容量的大小)，其他高(32-19)13位作为页选址空间，如图5所示，这样一共可有(2^13＝)8192页。根据不同的页面对应不同的实际物理CD-ROM光盘盘片的原则，本实施例最多可对应8192张物理CD-ROM光盘盘片。
每一页的存储空间大小和页选址本身的规模可以根据实际虚拟光盘存储系统的需要和硬件电路实现的方便而略作调整的。
采用这种分页映射的方法除了具有能够对多张物理CD-ROM光盘盘片进行合理管理的优点外，还有一个好处就是对SCSI总线上的计算机主设备而言，可以透明的认为此虚拟光盘存储系统具有一个超大容量的存储空间，而且其存储空间是按照连续逻辑地址空间方式进行编址的。因此在计算机主设备方，只需要直接对虚拟光盘存储系统进行连续逻辑地址空间的寻址就可，而不必理会某具体寻址空间与实际物理光盘寻址空间的对应关系，这对操作系统方的应用来说是非常方便的。
为了实现这点，本实施例的虚拟光盘存储系统需要根据SCSI命令块中的寻址空间的大小，按页处理。此处理流程如图6所示。首先存储系统需要判别所寻址的页地址是什么从32位的逻辑块寻址空间中提取出页选址空间位，即高13位，根据高13位数值的大小从而确定是对哪一张物理光盘盘片进行操作。然后选择相应的物理光盘盘片，将其置于读取数据的CD-ROM驱动器里。其次需要判别所寻址逻辑块在此物理光盘盘片上的具体位置从32位的逻辑块寻址空间中提取出页存储位，即低19位，根据低19位数值的大小从而确定所寻址逻辑块在此物理光盘盘片上的具体位置。然后命令读取光盘盘片数据的CD-ROM驱动器定位到此物理光盘盘片的相应位置，读出所需的光盘数据。这样按页处理的实现流程，可以保持光盘存储系统随机寻址的特性，选址非常灵活方便。
四、ISO-9660文件系统的重新构造本发明提出的虚拟光盘是一个能集成多张物理光盘盘片、实现系统存储容量成倍增加的光盘存储系统。其实现原理是根据ISO9660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，如图7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。这就是本发明提出的一张完整的、符合ISO-9660标准的、虚拟的光盘盘片。其存储容量是上述多张CD-ROM光盘盘片的总和，即这张光盘盘片就是一张超大容量的虚拟光盘。它对外显示为一张标准CD-ROM光盘盘片，所有对虚拟光盘的操作将和对普通CD-ROM光盘的操作一样方便，不增加操作系统方的额外负担。
在本实施例中，其具体方法就是把8192个物理CD-ROM光盘盘片视为此文件系统结构的第一级虚拟子目录而连接在虚拟光盘的虚拟根目录下，同时每一张物理光盘盘片本身的文件系统结构内容则从属于本级虚拟子目录下。据此，在实现时，虚拟光盘存储系统要对集成的所有物理CD-ROM-ROM光盘盘片的文件系统进行扫描，然后把所有这些文件系统重新按ISO-9660的要求排序，构造一个新的、完整的虚拟光盘格式。这里的主要工作是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)、中止卷描述幅(Terminal Volume Description)、文件目录表(Table of Content)、路径表(Path Table)等。具体构造方法不是本发明所保护的范围，只要构造后的虚拟光盘盘片格式是符合ISO-9660标准即可。(具体的格式可参看ISO-9660国际标准)五、虚拟光盘存储系统内部实现机制为使整个虚拟光盘存储系统对外显示为一张逻辑上标准的CD-ROM光盘盘片，就必须把上述工作以固件的方式，嵌入到虚拟光盘存储系统中去，使得整个系统能够自动完成虚拟光盘文件系统的构造、对SCSI命令的解释与执行、页寻址空间和物理CD-ROM光盘盘片的映射、多张物理光盘数据的读取和更新等工作。
本实施例的虚拟光盘存储系统的总体工作流程如图8所示。系统在上电初始化后，判断虚拟光盘的文件系统(符合ISO-9660标准)是否存在于系统的不掉电存储器中，若存在，则直接装载此文件系统；若不存在，则按照ISO-9660的标准构造虚拟光盘的文件系统，并把它保存在系统的不掉电存储器中，以备以后开机时直接使用，然后装载此文件系统。等待SCSI主设备的命令。若SCSI主设备查问此虚拟光盘存储系统的信息，则告诉主设备，这是一个标准的CD-ROM驱动器设备，内部装载有一张符合ISO9660标准的CD-ROM光盘盘片。SCSI主设备收到这样的系统信息后，就会像对待普通CD-ROM光盘盘片一样来对待此虚拟光盘存储系统。若虚拟光盘存储系统判断SCSI主设备发出的命令是要读取虚拟光盘的文件系统结构信息，则把已经装载的文件系统信息直接返回给主设备，使SCSI主设备得到一个虚拟光盘的文件系统结构(如图7所示的那样)。以后SCSI主设备的读盘命令将会是根据图7的文件系统结构而发出的。若虚拟光盘存储系统判断SCSI主设备发出的命令是要读取虚拟光盘上的数据信息，则系统根据存储空间的分页映射机制(工作流程如图6所示)，先选择相应的物理CD-ROM光盘(这通过命令图3中的机械运动和控制系统6，使其把相应的物理CD-ROM光盘从存储槽1里取出并运输到CD-ROM驱动器3里而实现的)，然后通过CD-ROM驱动器把物理光盘盘片上的数据信息读取出来，再把这部分数据返回给SCSI主设备。虚拟光盘存储系统就这样工作下去，直到系统关机。
本实施例的虚拟光盘存储系统是一个只读型的CD-ROM存储系统，但若把盘片换成可擦写型的CD-RW光盘盘片，光盘驱动器也换成CD-RW驱动器，那么类似地就可以实现一个可擦写型的光盘存储系统了。
权利要求
1.一种即插即用的超大容量虚拟光盘存储系统实现方法，其特征在于，把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；所说的所有物理光盘里存储的文件系统按照统一的、符合光盘文件系统结构国际标准的方式重新构造一个更大存储容量的虚拟文件系统，并且使得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，通过统一的命令寻址方式，实现了寻址空间和实际物理光盘存储空间的映射关系；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。
2.根据权利要求1所述的虚拟光盘存储系统的实现方法，其特征在于，所说的多张物理光盘盘片是只读型的CD-ROM光盘盘片，所说的光盘文件系统结构国际标准是相应的CD-ROM光盘文件系统的国际标准ISO-9660。
3.根据权利要求1所述的虚拟光盘存储系统的实现方法，其特征在于，所说的多张物理光盘盘片是一次可擦写的CD-R光盘、多次可擦写的CD-RW光盘和DVD光盘，所说的光盘文件系统结构国际标准是与相应光盘盘片上采用的光盘文件系统的国际标准。
4.根据权利要求1所述的虚拟光盘存储系统的实现方法，其特征在于，该虚拟光盘存储系统采用小型计算机系统接口SCSI作为系统与计算机主机系统的连接。
全文摘要
本发明属于光盘存储技术领域。包括把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,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;所有物理光盘里存储的文件系统按照统一的、符合光盘文件系统结构国际标准的方式重新构造一个更大存储容量的虚拟文件系统,因此对主机系统端就透明地表现为一张超大容量的逻辑上标准的光盘盘片。
文档编号G06F12/08GK1265492SQ0010555
公开日2000年9月6日 申请日期2000年3月31日 优先权日2000年3月31日
发明者裴京, 熊瑾珺, 李源, 潘龙法 申请人:清华同方光盘股份有限公司