专利名称：通过软件仿真实现为光存储设备或/和可移动磁盘的计算机外设及其实现方法
技术领域：
本发明涉及用于将光存储设备或可移动磁盘作为大容量存储设备添加 到主机的装置与方法。
背景技术：
生产光存储设备或可移动磁盘的常规技术方案提供具有附加存储器的
硬件。BP，当主机需要诸如CDROM和DVDROM这样的光存储设备或可 移动磁盘吋，硬件被添加到主机。
图8说明了光存储设备3 (或可移动磁盘)到主机1的连接。参照图8， 光存储设备3通过独立的逻辑标准接口 5连接到主机1，而与通过标准接 口 4连接到主机1的外设2无关。光存储设备3包括控制器和内部存储器， 用于读取诸如CDROM这样的光存储介质并将该光存储介质连接到主机 1。尽管计算机外设2和光存储设备3可以被放置在单个外壳内，但是它们 作为不同的硬件设备在物理上是相互分离的。
图9说明了作为计算机外设的USB调制解调器2'和外部CDROM 3' 通过USB接口 4'和5'到主机1'的连接。USB调制解调器2'和外部CDROM 3'分别包括控制器和存储器。尽管USB调制解调器2'和外部CDROM 3'被 收纳在单个外壳中，但是它们作为不同的硬件设备是完全相互独立的。
因此，为了使用计算机外设将光盘功能添加到主机，盘控制器、附加 的存储器以及诸如HUB这样的外设必须都被连接到该主机。由于附加的 硬件，这种方式增加了成本。该计算机外设可以用作使用专用驱动芯片的 光存储介质。然而，由于使用了专用驱动芯片，所以该方法增加了成本。
为了执行计算机外设的存储在诸如CD或DVD这样的光存储设备中 的专用程序(或驱动)，需要将该光存储设备插入计算机内并安装该专用程 序。计算机外设被连接到要使用的主机，这使得该主机的硬件类型或操作 系统对该计算机外设的操作有很大影响。因此，当利用计算机外设的应用 程序(或驱动)不适合主机的硬件类型或操作系统时，不能使用该计算机 外设。因此，用户必须确认计算机外设的应用程序是否适合于主机的硬件 类型或操作系统，而这对于非专家的用户来说是困难的。
发明内容
技术问题
因此，本发明用于解决常规技术中出现的上述问题，并且其主要目标 是提供在不向计算机外设添加额外硬件的情况下用于另外提供光存储设备 或/和可移动磁盘的装置与方法。
根据该装置与方法，计算机外设用作光存储设备或/和可移动磁盘，从 而该计算机外设可以被有效地使用并且可以获得经济效果。
本发明的另一目标是使主机识别作为光存储设备的计算机外设的内部 存储器，并自动执行存储在内部存储器中的专用程序以提高用户的便利度。
本发明的又一个目标是当计算机外设被连接到主机时，使该计算机 外设自动识别主机的操作系统或硬件类型，并安装适合于主机的操作系统 或硬件类型的驱动。
技术方案
为了实现本发明的目标，提供有一种计算机外设，包括标准接口模 块，用于将所述计算机外设连接到主机；处理器，用于执行在所述主机 中的所述计算机外设的基本功能，通过仿真将所述计算机外设的内部存储 器实现为连接到所述主机的虚拟光存储设备，并处理发送自所述主机的由 光存储设备的标准指定的命令；应用设备，用于执行所述基本功能；以及 所述内部存储器，其中构建了用于执行光存储设备功能的文件系统，所述 内部存储器具有光存储设备区，所述光存储设备区存储用于所述仿真的设 备识别应用和用于驱动所述计算机外设的驱动。当^f述计算机外设被连接 到所述主机时，所述设备识别应用被驱动来通过仿真将所述内部存储器实 现为所述光存储设备，并且所述驱动被自动安装，从而不需要用于驱动所 述计算机外设的另外的光存储设备。所述内部存储器可以包括可移动磁盘区，在所述可移动磁盘区中构建 了用于执行可移动磁盘功能的文件系统，并且所述内部存储器包括第二设 备识别应用，以实现所述可移动磁盘功能。
所述光存储设备区可以包括主机识别应用，当所述计算机外设被连接 到所述主机时，所述主机识别应用判断所述主机的操作系统和硬件类型。
所述标准接口模块可以对应于USB、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCI Express以及IEEE 1394接口模块中的任意一种。
所述应用设备可以对应于有线/无线调制解调器、扫描仪、打印机、摄 像机、键盘、鼠标以及指纹传感器中的任意一种。
为了实现本发明的这些目标，还提供有一种将计算机外设实现为光存
储设备的方法，包括通过标准接口模块将所述计算机外设连接到主机的
步骤；所述主机询问所述计算机外设的类型，并且所述计算机外设使用设 备识别应用来作为光存储设备对所述主机进行响应的步骤；所述主机将所 述计算机外设的内部存储器识别为所述光存储设备，读取并执行在所述内 部存储器中存储的安装程序的步骤；所述计算机外设判断所述主机的类型 的步骤；以及根据所述判断的结果来安装预先存储在所述内部存储器中的 驱动和所需的软件的步骤。
所述方法还可以包括当所述主机询问所述计算机外设的类型时，所 述计算机外设使用第二设备识别应用向所述主机通知所述内部存储器的部 分用作可移动磁盘的步骤；以及所述主机将所述内部存储器的所述部分识 别为可移动磁盘，并且从所述可移动磁盘读取数据或者将数据写入所述可 移动磁盘的步骤。
结合附图可以从以下详细说明书更全面地理解本发明的进一步的目标 和优点，其中
图1说明了根据本发明的计算机外设的结构；
图2说明了根据本发明的作为计算机外设的USB调制解调器的结构； 图3说明了根据本发明的计算机外设的内部存储器的逻辑结构；
图4说明了根据本发明的对光存储设备进行仿真的计算机外设和主机的相互关系；
图5说明了根据本发明的对可移动磁盘进行仿真的计算机外设和主机 的相互关系；
图6是说明根据本发明实施例的实现计算机外设的过程的流程图7是说明根据本发明另一实施例的实现计算机外设的过程的流程
图8说明了根据现有技术的光存储设备到主机的连接；以及
图9说明了根据现有技术的计算机外设和光存储设备到主机的连接。
具体实施例方式
现在将参照其中示出了本发明的示例性实施例的附图来更详尽地描述 本发明。然而，本发明可以用许多不同形式来实施，并且不应该被解释为 限制于本文所阐述的实施例；而是，提供这些实施例被以使得本公开是详 尽和完整的，并且向本领域技术人员完整地传达本发明的思想。附图中的 相同标号标示相同元件，因此将省略它们的描述。
图l说明了根据本发明实施例的计算机外设20的结构。参照图1,计 算机外设20包括处理器21 、存储器23、应用设备22以及标准接口模块(未 示出)，并且通过标准接口 30连接到主机10。处理器21执行计算机外设 20的基本功能，存储器23存储处理器21执行计算机外设20的基本功能 所需的程序和数据。实行主机10和计算机外设20之间的数据通信的标准 接口模块(未示出)遵从主机10和计算机外设20中包括的接口标准。标 准接口模块可以是USB 、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCI Express和正EE 1394 接口模块中的一种，这些标准接口模块根据由相应接口标准所指定的协议 来发送和接收信息。
计算机外设20包括各种外设，这些外设具有存储程序和数据的存储 器。例如，计算机外设20可以是与主机连接的调制解调器、扫描仪、打印 机、摄像机、键盘或鼠标。此外，计算机外设20可以是具有至少两种功能 的多功能外设。此外，计算机外设20可以是其中包括内置半导体芯片的指 纹传感器，其被连接到主机10并增强主机10的安全性。计算机外设20 包括内部存储器23，用来存储执行基本功能(调制解调器、扫描仪、打印机、摄像机、键盘、鼠标或指纹识别的功能)所需的程序和数据。应用设
备22执行计算机外设20的基本功能。不同类型的计算机外设具有不同的 应用设备。
除了执行计算机外设20的基本功能所需的程序和数据之外，内部存储 器23还存储根据本发明将计算机外设20用作光存储设备或/和可移动磁盘 所需的程序和数据。
图2说明了根据本发明实施例的作为计算机外设的USB调制解调器 200的结构。USB调制解调器200既用作调制解调器，又用作CDROM或 DVDROM。参照图2， USB调制解调器200通过USB标准接口 300连接 到主机100，并且包括用于使用USB标准接口 300来执行数据通信的接口 模块。USB调制解调器200的内部存储器230在逻辑上被划分成用于调制 解调器功能的存储空间和用于光盘功能的存储空间。前者存储执行调制解 调器功能所需的程序和数据，而后者存储用于对光盘进行仿真的设备识别 应用程序、用于识别主机的应用程序以及设备利用程序。设备利用应用程 序包括用于驱动USB调制解调器200的驱动。
USB调制解调器200中包括的处理器210将关于调制解调器设备220 的信息和关于作为光存储设备的存储器230的信息发送给主机100。主机 100使用存储在内部存储器230中的设备识别应用禾呈序将USB调制解调器 200的内部存储器230的部分识别为光存储设备，并执行该光存储设备的 标准所指定的命令。此外，主机100读取在USB调制解调器200的内部存 储器230中存储的设备利用应用程序，并根据预先确定的处理在主机内自 动执行该应用程序。
因此，由于USB调制解调器200既用作调制解调器又用作光存储设备， 所以虽然它是单个硬件设备，但是被主机IOO识别为两个硬件设备。
可以从以下存储器组成的组中适当地选择存储执行计算机外设20的 基本功能所需的程序和数据并用作另外的存储设备的内部存储器23:诸如 PROM (可编程只读存储器)、EPROM (可擦可编程ROM)和闪存这样的 非易失性存储器，和诸如DRAM (动态随机存取存储器)、SRAM (静态 RAM)、 VRAM (视频RAM)、 SDRAM (同步动态RAM)和DDRSDRAM (双倍数据速率SDRAM)这样的易失性存储器。图3说明了根据本发明的在图1中说明的计算机外设20的内部存储器 23的逻辑结构。内部存储器23包括基本功能程序区231、基本功能数据区 232、设备支持管理区233以及设备支持存储区234，其中，基本功能程序 区231用于存储执行计算机外设20的基本功能所需的基本功能程序，基本 功能数据区232用于存储该基本功能的数据。
基本功能程序区231和基本功能数据区232是被提供来执行计算机外 设20的基本功能的ROM区，而设备支持管理区233和设备支持存储区 234用作存储器。g卩，内部存储器23中与存储执行基本功能所需的程序和 数据的区不同的部分被提供为设备支持管理区233和设备支持存储区234。 适合于提供存储设备功能的文件系统被构建在内部存储器23的部分中。
设备支持管理区233存储关于存储空间的信息，设备支持存储区234 被划分成光存储设备区2340和可移动磁盘区2350。光存储设备区2340存 储设备识别应用程序2341和由主机读取并自动执行的设备利用应用程序 2343，其中主机通过该设备识别应用程序2341将计算机外设识别为光存储 设备。设备识别程序2341通过软件仿真使计算机外设20的存储器23的部 分用作虚拟的光存储设备。为此，仿真所需的程序，例如，与主机10的 CD驱动器要求的标准功能对应的用来将计算机外设20的内部存储器23 识别为CDROM的程序被添加到计算机外设20。即，根据本发明，计算机 外围设备20可以在不存在对其添加的额外硬件的情况下用作光存储设备。
当计算机外设20被连接到主机10时，计算机外设20将设备信息发送 给主机10，以向主机10通知计算机外设20的类型和功能。计算机外设20 的处理器21在内部存储器23的剩余部分中构建文件系统，并处理发送自 主机的存储设备标准命令，例如读取命令。主机和光存储设备之间命令、 数据和状态的传输以及进行该传输所需的设备标准命令被预先设置为通过 标准接口的协议。因此，计算机外设20的处理器21将关于计算机外设20 的内部存储器23的设备信息提供给主机10，并向主机10通知光存储设备 区(可读存储区)2340对应于光存储设备。然后，处理器21处理发送自 主机10的命令，该主机10使用预先设置的处理将可读存储区2340识别为 光存储设备。
设备利用应用程序可以是驱动计算机外设20所需的驱动。在这种情况中，计算机外设20的内部存储器23被用来安装驱动，并由此将光存储设 备区2340提供为只读存储区。
此外，光存储设备区2340存储主机识别应用2342，其识别主机的操 作系统和硬件类型、判断主机的操作系统和硬件类型、并执行适合于主机 的操作系统和硬件类型的安装程序。
图4说明了光存储设备区2340的功能和本发明的原理。在成本和操作 效率方面，本发明比需要存储安装驱动的额外硬件的常规技术优秀得多。
包括在设备支持存储区234中的可移动磁盘区2350用作可移动磁盘。 为此，需要诸如光存储设备区2340的设备识别应用2341之类的仿真单元。 当计算机外设的处理器将关于计算机外设的内部存储器23的设备信息提 供给主机并向该主机通知内部存储器23的该部分2350对应于可移动磁盘 时，主机识别该部分2350并执行关于可移动磁盘的标准命令。可移动磁盘 区2350可以被读取和写入。图5说明了将计算机外设的内部存储器的部分 用作可移动磁盘的功能。
图6是说明根据本发明实施例的将计算机外设的内部存储器的部分用 作光存储设备的过程的流程图。
计算机外设的内部存储器存储处理器执行基本功能所需的程序和数 据。包括光存储设备区和可移动磁盘区的文件系统被构建在内部存储器中 的除存储上述程序和数据的区之外的剩余部分内。用于仿真的单元、用于 识别主机的操作系统和硬件类型的单元以及用于驱动计算机外设的驱动被 存储在该文件系统中。
然后，在步骤S10中，计算机外设通过标准接口模块连接到主机。在 步骤S20中，当起始电源被应用于计算机外设时，主机询问计算机外设的 类型，并且计算机外设向主机通知其类型为光存储设备。这对应于软件仿 真步骤，其中，计算机外设的内部存储器的部分使用预先存储的设备识别 应用程序仿真光存储设备。在步骤S30中，当主机将计算机外设的内部存 储器识别为光存储设备时，主机读取并执行在被识别为光存储设备的内部 存储器中存储的安装程序。存储在内部存储器中的设备利用应用程序设置 用于主机的自动执行的功能。
艮P，当最初读取光盘时，主机自动执行该光盘中的特定程序。以相同的方式，当主机与计算机外设连接时，主机自动执行类似于触发器的特定
操作。这与当音乐CDROM被加载到计算机中时自动播放音乐的情况类似。 这里，用于识别主机的程序模块被首先执行，并在步骤S40中判断主
机的操作系统和硬件类型。然后，在步骤S50中，适合于主机的操作系统
和硬件类型的安装程序被执行。
安装程序安装驱动和软件以执行计算机外设的基本功能。该驱动和软
件实行控制和使用该计算机外设所需的操作。即，驱动和软件执行计算机
外设的基本功能。
在图6中说明的实施例中，计算机外设的内部存储器的部分对诸如 CDROM或DVDROM之类的光存储单元进行仿真，并且主机读取和执行 在内部存储器中预先存储的驱动。即，当计算机外设连接到主机时，在不 需要诸如CDROM之类的用于驱动计算机外设的额外光存储介质的情况 下，计算机外设可以用作光存储设备。然而，由于主机仅读取计算机外设 的内部存储器，因此内部存储器的利用受到限制。
在图7中说明的实施例中，可读和可写功能被添加到计算机外设的内 部存储器。为此，内部存储器的部分仿真可移动磁盘。当在步骤S100中 将主机连接到计算机外设时，主机询问计算机外设的类型，并且在步骤 S200中，计算机外设使用附加的设备识别应用向主机通知内部存储器的部 分为可移动磁盘。当计算机外设被连接到主机时，计算机外设的基本功能 需要的操作被执行，计算机外设的内部存储器的设备支持管理区被确认， 并且用于支持大容量存储设备功能的初始操作(即确认并存储可移动磁盘 的内容与状态的操作)被执行。然后，计算机外设的内部存储器根据预先 确定的处理(即将内部存储器用作可移动磁盘的处理)仿真可移动磁盘。
随后，计算机外设的设备信息被传输给主机。特别地，关于计算机外 设的基本功能的应用设备的相关设备信息和对应于计算机外设的内部存储 器的部分的可移动磁盘的相关设备信息被传输给主机。由此，在步骤S300 中，主机将计算机外设的内部存储器识别为可移动磁盘，并且在步骤S400 中，将由大容量存储设备的标准指定的关于可移动磁盘的标准命令传输给 计算机外设。
在步骤S500中，计算机外设的处理器处理标准命令。由此，主机通过计算机外设的内部存储器的可移动磁盘区来读取和写入数据。 工业实用性
根据本发明，可以在不向计算机外设添加硬件的情况下，另外地提供 光存储设备。即，因为主机将计算机外设的内部存储器识别为光存储设备
并自动执行在内部存储器中存储的安装程序，所以在不使用诸如CDROM 之类的额外光存储介质的情况下驱动计算机外设。此外，当连接到主机时， 计算机外设可以容易地用作光存储设备。
此外，当连接到主机时，计算机外设可以自动识别主机的操作系统或 硬件类型，并安装适合于主机的操作系统或硬件类型的驱动。这对于使用 计算机外设的用户来说是方便的。
此外，计算机外设的内部存储器的部分可以用来安装驱动，而其剩余 部分可以用作可读/可写的可移动磁盘，从而可以高效地使用计算机外设。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是 本领域普通技术人员将理解，可以在不偏离所附权利要求书定义的本发明 的精神和范围的情况下，在其中做出形式和细节上的各种修改。
权利要求
1、一种计算机外设，包括标准接口模块，用于将所述计算机外设连接到主机；处理器，用于执行所述计算机外设在所述主机中的基本功能，通过仿真将所述计算机外设的内部存储器实现为连接到所述主机的虚拟光存储设备，并处理发送自所述主机的由光存储设备的标准指定的命令；应用设备，用于执行所述基本功能；以及所述内部存储器，其中构建了用于执行光存储设备功能的文件系统，所述内部存储器具有光存储设备区，所述光存储设备区存储用于所述仿真的设备识别应用和用于驱动所述计算机外设的驱动程序，其中，当所述计算机外设被连接到所述主机时，所述设备识别应用被驱动来通过仿真将所述内部存储器实现为所述光存储设备，并且所述驱动程序被自动安装，从而不需要用于驱动所述计算机外设的另外的光存储设备。
2、 根据权利要求1所述的计算机外设，其中，所述内部存储器包括可 移动磁盘区，在所述可移动磁盘区中构建了用于执行可移动磁盘功能的文 件系统，并且所述内部存储器包括第二设备识别应用，以实现所述可移动 磁盘功能。
3、 根据权利要求1所述的计算机外设，其中，所述光存储设备区包括 主机识别应用，当所述计算机外设被连接到所述主机时，所述主机识别应 用判断所述主机的操作系统和硬件类型。
4、 根据权利要求1所述的计算机外设，其中，所述标准接口模块对应 于USB、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCI Express以及正EE 1394接口模块中 的任意一种。
5、 根据权利要求1所述的计算机外设，其中，所述应用设备对应于有线/无线调制解调器、扫描仪、打印机、摄像机、键盘、鼠标以及指纹传感 器中的任意一种。
6、 一种将计算机外设实现为光存储设备的方法，包括 通过标准接口模块将所述计算机外设连接到主机的步骤；所述主机询问所述计算机外设的类型，并且所述计算机外设使用设备识别应用来作为光存储设备对所述主机进行响应的步骤；所述主机将所述计算机外设的内部存储器识别为所述光存储设备，读取并执行在所述内部存储器中存储的安装程序的步骤； 所述计算机外设判断所述主机的类型的步骤；以及 根据所述判断的结果来安装预先存储在所述内部存储器中的驱动程序和所需的软件的步骤。
7、 根据权利要求6所述的方法，还包括当所述主机询问所述计算机外设的类型时，所述计算机外设使用第二 设备识别应用向所述主机通知所述内部存储器的部分用作可移动磁盘的步 骤；以及所述主机将所述内部存储器的所述部分识别为可移动磁盘，并且从所 述可移动磁盘读取数据或者将数据写入所述可移动磁盘的步骤。
8、 根据权利要求6所述的方法，其中，所述标准接口模块对应于USB、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCIExpress以及IEEE 1394接口模块中的任意一 种。
9、 根据权利要求6所述的方法，其中，所述计算机外设对应于有线/ 无线调制解调器、扫描仪、打印机、摄像机、键盘、鼠标以及指纹传感器 中的任意一种。
全文摘要
本发明涉及通过软件仿真将计算机外设的内部存储器实现为光存储设备或/和可移动磁盘的方法。所述计算机外设不包括用于将其驱动为光存储设备或/和可移动磁盘的额外硬件。所述计算机外设的内部存储器的部分通过软件仿真用作虚拟光存储设备或/和可移动磁盘。为此，将仿真程序添加到所述计算机外设。所述内部存储器存储用于识别所述主机的操作系统和硬件类型的程序以及设备利用应用。
文档编号G06F13/10GK101606136SQ200780051066
公开日2009年12月16日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年2月9日
发明者李尚宪 申请人:西摩特克株式会社