ISO9660

原创于 2025-11-20 16:40:08 发布 · 753 阅读

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概述与注意事项

ISO 9660 并不是一个复杂的文件系统，但有一些值得记住的特点。似乎有些作系统还会生成不合规的光盘，所以要小心！主要例子是可用于文件名的字符集。严格来说，文件名只能由大写字母 A-Z 组成，数字，点和划线。此外，文件名和版本号后缀之间还有分号。许多作系统还允许使用小写字母和其他字符。Linux 的 VFS 向用户显示小写文件名，尽管 CD 内容实际上包含大写字符。

扇区规模

ISO 9660扇区通常长2 KiB。虽然规范允许不同的扇区大小，但你很少会看到超过2 KiB的。

数字格式

该系统的另一个特点是它有多种编号格式，多字节数字通常以双端格式表示。ISO 9660标准规定了三种编码16位和32位整数的方法，分别使用小端序（最小有效字节优先）、大端序（最有效字节优先），或两者结合（小端序后大端序）。因此，双端序（LSB-MSB）场宽度是其两倍。因此，32位LBA通常以8字节字段的形式出现。在存在双端格式时，x86架构采用第一个小端序列，忽略大端序列。

编码	描述
IN8	无符号8位整数。
SINT8	带符号的8位整数。
int16_LSB	小端编码的无符号16位整数。
int16_MSB	大端编码的无符号16位整数。
int16_LSB-MSB	小端序后接大端编码的无符号16位整数。
sint16_LSB	小端编码带符号16位整数。
sint16_MSB	大端编码的带符号16位整数。
sint16_LSB-MSB	小端序后接大端编码带符号16位整数。
int32_LSB	小端编码的无符号32位整数。
int32_MSB	大端编码的无符号32位整数。
int32_LSB-MSB	小端序后接大端序编码的无符号32位整数。
sint32_LSB	小端编码带符号32位整数。
sint32_MSB	大端编码的带符号32位整数。
sint32_LSB-MSB	小端序后接大端编码的带符号32位整数。

日期/时间格式

主卷描述符中使用的日期/时间格式表示为dec-datetime，并使用ASCII数字表示日期/时间的主要部分：

抵消	大小	数据类型	描述
0	4	strD	年份从1年到9999年。
4	2	strD	从1月到12日。
6	2	strD	从1点到31号。
8	2	strD	从0到23小时。
10	2	strD	从0到59的一分钟。
12	2	strD	第二名从0到59。
14	2	strD	0到99的百分之一秒。
16	1	IN8	时区与格林威治标准时间以15分钟为间隔，从西边-48秒开始，一直到东边时区52秒。因此，值0表示区间-48，即GMT至12小时，值100表示区间52，即GMT+13小时。

除GMT偏移外，所有字段均为ASCII数字。当日期和时间未指定时，所有字符串字段均为ASCII为“0”（共16个ASCII零），最后一个字段为二进制零。

字符串格式

字符字符串采用 ASCII 编码。规范不允许所有字符。它定义了两组字符：“a字符”和“d字符”。你将在本文的描述符表中看到这些术语的使用。字符集如下：

a-characters: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 _ 
              ! " % & ' ( ) * + , - . / : ; < = > ?

d-characters: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 _

编码	描述
strA	字符串仅包含ASCII的a字符，右侧填充空格。
strD	字符串仅包含ASCII的d字符，右侧填充空格。

请注意，并非所有光盘都严格遵循ISO 9660规定的字符集。

文件名

文件名必须使用 d 字符编码（strD），加上点和分号每个文件名必须恰好发生一次。文件名由一个文件名、一个点、一个文件扩展名组成，分号;以及一个以十进制数字表示的版本号。后两者通常不会向用户显示。

交换分为三个层级。一级允许文件名文件名长度为8，扩展名为3（类似MS-DOS）。第2和第3级允许文件名和文件名扩展名合并长度最多可达30个字符。

ECMA-119目录记录格式可容纳最多222个组合名称字符。这会违反规范，但必须处理由文件系统的读者读取。

尺寸限制

ISO 9660 文件系统最多可包含 2 个 exp 32 块，即 8 TiB。通常它们的尺寸会被限制在光学介质的尺寸范围内。（目前4层BD-R时最高可达100 GiB。）

数据文件的最大大小取决于交换级别该系统旨在用于ISO文件系统。第1级和第2级允许 4 GiB - 1，因为单个目录记录最多可申报字节数。三级允许多个连续同名目录记录。它们都必须被串联映射到单个数据文件。这意味着单个数据文件几乎可以填满完整的8 TiB图像尺寸。

系统区域

ISO 9660文件系统以32 KiB开头，可用于任意数据。这通常用于存储 ISO 9660 文件系统不存储在光学介质上，而是存储在类似硬盘的设备，例如USB驱动器。

所以要准备好在那个地点找到主引导记录（MBR，代表BIOS）、GUID分区表（GPT，用于EFI），或苹果分区地图（APM）。

卷描述符

准备安装CD时，你的第一个动作是读取音量描述符（具体来说，你要寻找主音量描述符）。

由于CD的扇区0x00-0x0F被保留为系统区，卷描述符从扇区0x10（16）开始。卷描述符的格式如下：

抵消	长度（字节）	场地名称	数据类型	描述
0	1	类型	IN8	卷描述符类型代码（见下文）。
1	5	标识符	strA	总是“CD001”。
6	1	版本	IN8	卷描述符版本（0x01）。
7	2041	数据	-	这取决于卷描述符类型。

这意味着每个卷描述符因此是一个扇区（2 KiB）。

卷描述符类型代码

卷描述符类型字段指定卷描述符的类型：

价值	描述
0	启动记录
1	主卷描述符
2	补充卷描述
3	卷分区描述符
4-254	保留
255	卷描述符集合终结器

在开始使用基础光盘时，我们会关注主卷描述符，它指向根目录表和路径表，这两者都允许我们查找光盘上的任何文件。使用路径表非常适合不希望逐节点搜索目录层级的最小实现。这虽然慢一些（整个文件系统中字符串比较），但实现起来更简单。

靴子唱片

第一种类型的卷描述符是“启动记录”。描述符格式如下：

抵消	长度（字节）	场地名称	数据类型	描述
0	1	类型	IN8	零表示启动记录。
1	5	标识符	strA	总是“CD001”。
6	1	版本	IN8	卷描述符版本（0x01）。
7	32	启动系统标识符	strA	系统的ID，可以从启动记录中作并启动系统。
39	32	启动标识符	strA	识别该描述符中定义的启动系统。
71	1977	启动系统的使用	-	自定义——启动系统使用。

最常见的启动系统使用规范是El Torito。它在第71至74字节处记录为小端序32位数字埃尔托里托靴子目录的块地址。本目录列出了可用的启动镜像，作为启动系统的起点。

主卷描述符

这是一个较长的描述，但它包含了一些非常有用的信息，用于读取文件系统的其余部分。

抵消	长度（字节）	场地名称	数据类型	描述
0	1	类型代码	IN8	一定要0x01主要卷描述。
1	5	标准标识符	strA	总是“CD001”。
6	1	版本	IN8	总是0x01。
7	1	闲置	-	总是0x00。
8	32	系统标识符	strA	该系统名称，可以作用于该卷的扇区0x00-0x0F。
40	32	卷标识符	strD	本卷的识别。
72	8	未使用场地	-	全是零。
80	8	卷空间大小	int32_LSB-MSB	记录该卷的逻辑块数量。
88	32	未使用场地	-	全是零。
120	4	卷集大小	int16_LSB-MSB	该逻辑卷集合的大小（磁盘数量）。
124	4	卷序号	int16_LSB-MSB	该磁盘在卷集中的编号。
128	4	逻辑块大小	int16_LSB-MSB	逻辑块的字节大小。注意：这意味着CD上的逻辑块可以不是2 KiB！
132	8	路径表大小	int32_LSB-MSB	路径表的字节大小。
140	4	Type-L 路径表的位置	int32_LSB	路径表的LBA位置。所指向的路径表仅包含小端值。
144	4	可选的Type-L路径表的位置	int32_LSB	可选路径表的LBA位置。所指向的路径表仅包含小端值。零表示不存在可选路径表。
148	4	类型M路径表的位置	int32_MSB	路径表的LBA位置。所指向的路径表只包含大端值。
152	4	可选 Type M 路径表的位置	int32_MSB	可选路径表的LBA位置。所指向的路径表只包含大端值。零表示不存在可选路径表。
156	34	根目录的目录条目	-	注意，这不是 LBA 地址，而是实际的目录记录，包含一个字节的目录标识符（0x00），因此固定为 34 字节大小。
190	128	卷集标识符	strD	该卷所属卷集的标识符。
318	128	出版商标识	strA	卷册出版商。对于扩展发布者信息，应先0x5F第一个字节，后面是根目录中文件的文件名。如果未指定，所有字节都应0x20。
446	128	数据预报器标识符	strA	为本卷准备数据的人员标识。为了获得扩展的准备信息，第一个字节应被0x5F，后面是根目录中文件的文件名。如果未指定，所有字节都应0x20。
574	128	应用标识符	strA	识别数据如何记录在本卷上。为了获取扩展信息，应先0x5F第一个字节，后面是根目录中文件名。如果未指定，所有字节都应0x20。
702	37	版权文件标识符	strD	根目录中包含该卷集版权信息的文件名。如果未指定，所有字节都应0x20。
739	37	抽象文件标识符	strD	根目录中包含该卷集抽象信息的文件名。如果未指定，所有字节都应0x20。
776	37	书目文件标识符	strD	根目录中包含该卷集书目信息的文件名。如果未指定，所有字节都应0x20。
813	17	卷册创建日期和时间	十二月-日期时间	卷的创建日期和时间。
830	17	卷次修改日期和时间	十二月-日期时间	该卷被修改的日期和时间。
847	17	卷册到期日期和时间	十二月-日期时间	该卷册之后被视为过时的时间和日期。如果未指定，则该卷永远不会被视为过时。
864	17	批量生效日期和时间	十二月-日期时间	该卷可使用的时间和日期。如果未特别说明，可以立即使用该卷。
881	1	文件结构版本	IN8	目录记录和路径表版本（始终0x01）。
882	1	闲置	-	总是0x00。
883	512	应用	-	内容未被ISO 9660定义。
1395	653	保留	-	由ISO预留。

卷描述符集合终结器

卷描述符集终结符目前不定义其卷描述符的字节7-2047。这意味着卷集终端码仅使用类型代码（255）、标准标识符（“CD001”）和描述符版本（0x01）。

抵消	长度（字节）	场地名称	数据类型	描述
0	1	类型	IN8	255表示卷描述符集终端。
1	5	标识符	strA	总是“CD001”。
6	1	版本	IN8	卷描述符版本（0x01）。

路径表

路径表包含一个有序的记录序列，描述光盘上每个目录范围。但有一些例外：路径表只能包含65536条记录，这主要是由于“父目录号”字段的长度。如果光盘上的目录数量超过这个数，一些CD制作软件会忽略这一限制，生成不合规的CD（例如，某些早期版本的Nero也是如此）。如果你的文件系统使用路径表，你应该注意这种可能性。Windows 使用路径表，遇到不合规的 CD 会失败（虽然存在额外节点但显示为零字节）。使用目录表的Linux不受此问题影响。

路径表的位置可在主卷描述符中找到。有两种表类型——L-Path 表（与 x86 相关）和 M-Path 表。这两个表的唯一区别是，L表中的多字节值优先为 LSB，而 M 表中的值为 MSB 优先。

路径表条目的结构如下：

抵消	大小	描述
0	1	目录标识符的长度
1	1	扩展属性记录长度
2	4	范围位置（LBA）。根据是L表还是M表，格式不同（见上文解释）。
6	2	父目录的目录号（路径表中的索引）。这是将表格限制为65536条记录的字段。
8	（变量）	目录标识符（名称）以d字符表示。
（变量）	1	填充字段——如果目录标识符长度字段为奇数，则包含零，否则不存在。这意味着每个表条目始终从偶数字节开始。

路径表按目录层级的升序排列，并在每个目录层级内按字母顺序排序。

在从 ISO 9660 CD 读取时，某个阶段你需要目录记录来定位文件，即使你通常最初使用路径表来定位该目录。与路径表不同，每个目录表只有一个版本，且多字节编号采用双端序格式。每个目录开头有两个特殊条目：一个空字符串，描述“.”条目;字符串“\1”，描述“..”条目。目录记录的布局如下：

抵消	大小	类型	描述
0	1	IN8	目录记录长度。
1	1	IN8	扩展属性记录长度。
2	8	int32_LSB-MSB	范围位置（LBA）双端格式。
10	8	int32_LSB_MSB	数据长度（范围大小）以双端格式表示。
18	7	格式见下文	录制日期和时间。
25	1	见下文	归档旗标。
26	1	IN8	在交错模式下记录的文件单元大小为零。
27	1	IN8	以交错模式记录的文件为间隙大小，否则为零。
28	4	int16_LSB-MSB	卷序列号——该区段记录的卷，采用16位双端格式。
32	1	IN8	文件标识符（文件名）长度。该序列以 ';' 字符结束，后跟文件 ID 编号（ASCII 编码的十进制数字 '1'）。
33	（变量）	strD	文件标识符。
（变量）	1	--	填充字段——如果文件标识符长度为偶数，则为零，否则该字段不存在。这意味着目录条目总是从偶数字节开始。
（变量）	（变量）	--	系统使用—— 剩余的字节可使用，最大记录大小为255 用于ISO 9660的扩展。最常见的是系统使用共享协议（SUSP）及其应用，洛克岭交换协议（RRIP）

即使目录跨越多个扇区，目录条目也不允许跨越扇区边界（不同于路径表）。当一个扇区末尾没有足够空间记录整个目录条目时，该扇区填充为零，使用下一个连续扇区。上述一些字段需要解释。遗憾的是，日期/时间格式与主卷描述符中使用的不同。日期/时间格式如下：

抵消	大小	描述
0	1	自1900年以来的年数。
1	1	一年中的月份，从1点到12点。
2	1	每月1号到31号。
3	1	一天中的一个小时，从0到23。
4	1	0到59分钟。
5	1	第二分钟，从0到59。
6	1	格林威治标准时间以15分钟为间隔偏移，从-48（西）到+52（东）。

这与包含ASCII编码十进制值的PVD形成了鲜明对比，但这种格式大概是为了节省大量条目中的光盘空间。

另一个需要解释的字段是文件标志字段。这用一位标志表示如下：

位	描述
0	如果设置为，用户无需知道该文件的存在（基本上是一个“隐藏”标志）。
1	如果设置为，该记录描述一个目录（换句话说，它是一个子目录的扩展）。
2	如果设置为，该文件是一个“关联文件”。
3	如果设置为，扩展属性记录包含该文件格式的信息。
4	如果设置，扩展属性记录中会设置所有者和组权限。
5 和 6	保留
7	如果设置为如此，这不是该文件的最终目录记录（对于跨多个时段的文件，例如超过4GiB的文件）。