Логическая структура
Данные на
компакт-дисках стандарта CD-ROM записываются на одной спиральной дорожке с интервалом
в 1,6 мкм между витками. Длина минимальной информационной точки (пита) 0,83
мкм. Для чтения информации используется инфракрасный лазер. Более объемные DVD-диски
имеют интервал между витками информационной дорожки в 0,74 мкм, длину пита 0,4
мкм, а для чтения применяют красный лазер, обладающий меньшей длиной световой
волны (для новых стандартов используют зеленый лазер).
Для того чтобы
на процесс чтения не влияли дефекты диска и царапины, для записи данных пименяются
коды с избыточной информацией. Для кодирования 1 байта (8 битов) используются
14 битов плюс 3 бита слияния (merge bit).
Минимальная
структура данных на компакт-диске — кадр (frame), который состоит из
24 байтов, представленных 588 битами (180 битов используются для коррекции ошибок).
Из 3234 кадров формируется сектор, в котором 2352 байта относятся к данным,
а 882 байта используются для коррекции ошибок и управления, Теоретически, контроллер
привода компакт-диска может восстановить до 500 байтов в секторе, что соответствует
дефекту дорожки длиною до 2,5 мм.
На рис.
показана структура сектора на компакт-диске в соответствии со стандартом ISO
9660.
Так как стандартный
сектор на винчестере содержит 512 байт, то на компакт-дисках, в большинстве
случаев, в секторе размещается 2048 байтов (512x4), а остальное пространство
не используется.
В простейшем
виде информационная поверхность компакт-диска разделена на три зоны — входной
каталог (Lead in), область данных и выходной каталог (Lead out), как показано
на рис. Входной каталог содержит оглавление (Table of Contents, TOC),
адреса записей, число заголовков, суммарное время записи, название диска. В
выходном каталоге присутствует метка конца диска.
Стандарт ISO
9690 регламентирует способы указания имен файлов и структуру каталогов. Используются
три вложенных уровня. Первый уровень (Level 1) — файловая система в стиле MS-DOS,
в которой имя файла — 8 символов плюс трехсимвольное расширение, а глубина вложенности
каталогов до 8. В качестве символов могут использоваться только заглавные латинские
буквы, цифры и символ подчеркивания. Второй уровень (Level 2) позволяет использовать
имена файлов длиной до 31 символа и глубиной каталогов 32. Два первых уровня
не допускают фрагментацию файлов, т. е. файл должен записываться на компакт-диск
за один раз в виде единого массива. Только для третьего уровня (Level 3) разрешена
фрагментация файлов.