CD-ROM Streaming in timp real – drivere Windows

• 20.04.2017
• 4 minute de citit

In acest articol

Streamingul (sau streamingul in timp real) este o caracteristica oferita de unitatile optice pentru a permite cereri de citire si scriere mai rapide. Incepand cu Windows 7, suportul pentru streaming de DVD-Video a fost implementat in toate straturile stivei de stocare, de la Cdrom.sys la Windows Media Player, inclusiv driverul sistemului de fisiere UDF, Udfs.sys si subsistemul de redare video. .

Despre streaming in timp real

In general, accesul la citire si scriere la mediile optice se caracterizeaza prin doua proprietati: fiabilitate si performanta sustinuta. Aceste proprietati sunt interdependente si nu pot fi maximizate in acelasi timp (o fiabilitate mai mare se obtine in detrimentul unei performante mai mici).

Majoritatea aplicatiilor pentru medii optice sunt axate pe fiabilitate (adica integritatea datelor). Cu toate acestea, anumite aplicatii, cum ar fi inregistratoarele DVD si camerele video digitale, sunt axate pe performante sustinute si necesita un anumit nivel de transfer garantat de date pentru o functionare corecta. Prin proiectare, aceste aplicatii sunt rezistente la pierderea rezonabila a datelor (de exemplu, codecurile video presupun ca unele cadre pot fi pierdute). Pentru aceste aplicatii, fiabilitatea nu este cea mai mare prioritate. Unitatile optice abordeaza aceasta nevoie oferind un mod special de operare (asa-numitul Real-Time Streaming). Pentru a creste performanta in acest mod, erorile de citire sau scriere sunt ignorate si unitatea nu efectueaza reincercari sau corectarea sau prevenirea erorilor.

Suport pentru dezvoltatori pentru streaming in timp real in Windows

Incepand cu Windows 7, driverul clasei CD-ROM, Cdrom.sys, accepta cereri de citire si scriere in flux de nivel scazut (comenzile READ12 / WRITE12 din specificatia MMC). Aplicatiile in modul utilizator pot utiliza codul de control IOCTL_CDROM_ENABLE_STREAMING I / O (IOCTL) pentru a activa sau a dezactiva streamingul pentru cererile de citire si scriere brute. Aceste cereri de citire si scriere sunt efectuate folosind manerele deschise pentru dispozitivul brut CD / DVD-ROM.

In plus, pentru componentele kernel-mode, exista schimbari in modul in care se ocupa de Cdrom.sys IRP_MJ_READ si IRP_MJ_WRITE cereri. Driverul clasei confirma faptul ca solicitarile de streaming in timp real indeplinesc capacitatile dispozitivului. Pentru a pune in aplicare aceasta functie, Windows 7 a introdus un pavilion de streaming, SL_REALTIME_STREAM , in conducatorului auto IO_STACK_LOCATION . Acest semnal este afirmat pentru toate cererile de citire sau scriere in flux si este sters pentru toate cererile care nu sunt in flux.

Aceste modificari in stiva driverelor de stocare permit straturilor superioare (in special, driverelor si aplicatiilor din sistemul de fisiere) sa efectueze operatii de citire / scriere la o viteza garantata pentru fisierele care contin date in timp real. Incepand din Windows 7, puteti marca un fisier pentru streaming in timp real utilizand codul de control FSCTL_MARK_HANDLE si specificand modul de streaming setand marcajul MARK_HANDLE_REALTIME in structura MARK_HANDLE_INFO .

Figura 1 ilustreaza relatia dintre solicitarile de citire si scriere obisnuite si in flux si sistemul de fisiere UDF si driverele clasei CDROM.

Aplicatiile de redare DVD si driverele sistemului de fisiere au posibilitatea de a utiliza IOCTL-uri pentru a accesa suportul de streaming brut in Cdrom.sys (cel mai mic nivel) sau de a utiliza suportul sistemului de fisiere pentru modul de streaming introdus in Udfs.sys. Aplicatiile pot include, de asemenea, subsistemul de redare video Windows ca intreg. In plus fata de redare, straturile Cdrom.sys si sistemul de fisiere accepta si inregistrarea in flux.

Verificarea suportului dispozitivului pentru streaming in timp real folosind IOCTL-uri

• Utilizati IOCTL_CDROM_GET_CONFIGURATION pentru a determina daca caracteristica de streaming este prezenta si actuala.

Activarea sau dezactivarea fluxului in timp real folosind IOCTL-uri

• Utilizati codul de control IOCTL_CDROM_ENABLE_STREAMING I / O pentru a activa sau a dezactiva modul de streaming pentru solicitari de citire si scriere brute. Acest IOCTL nu are parametru de iesire si accepta structura CDROM_STREAMING_CONTROL ca parametru de intrare.

  Acest IOCTL activeaza sau dezactiveaza modul de streaming pe baza de manipulare. In mod implicit, streamingul este dezactivat pentru toate manerele CDROM brute nou deschise. O aplicatie de redare care nu doreste sa utilizeze sistemul de fisiere si prefera sa lucreze cu date brute ar trebui sa deschida doua manere de fisiere pentru acelasi dispozitiv: unul obisnuit pentru metadatele sistemului de fisiere si unul de streaming pentru fisiere in timp real.

Specificarea fluxului in timp real pentru solicitarile IRP_MJ_READ si IRP_MJ_WRITE

• Semnalizatorul SL_REALTIME_STREAM din IoGetCurrentIrpStackLocation (Irp) -> Controlul campului Steaguri citeste si scrie cereri de streaming ( IRP_MJ_READ si IRP_MJ_WRITE ). Semnalizatorul este setat pentru toate cererile de citire si scriere in flux si este sters pentru toate cererile care nu sunt in flux. Daca este setat semnalizatorul SL_REALTIME_STREAM, Cdrom.sys efectueaza solicitari de streaming utilizand comenzi READ12 si WRITE12 SCSI in loc de comenzi READ10 sau WRITE10 SCSI. Daca semnalizatorul SL_REALTIME_STREAM este setat intr-un IRP, dar dispozitivul nu accepta transmiterea in flux a suportului media introdus in prezent, IRP va fi respins cu codul de stare STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST.

Specificarea fluxului in timp real pentru un fisier folosind FSCTL-uri

• Puteti marca orice fisier pentru comportamentul de citire in timp real, indiferent de tipul de fisier. Pentru a face acest lucru, setati marcajul MARK_HANDLE_REALTIME in structura MARK_HANDLE_INFO si apoi trimiteti codul de control FSCTL_MARK_HANDLE . Fisierele marcate cu acest semnal trebuie deschise pentru I / O fara tampon.
• O aplicatie poate debifa un fisier care a fost marcat anterior pentru comportament in timp real, prin setarea marcajului MARK_HANDLE_NOT_REALTIME in structura MARK_HANDLE_INFO.
• Daca codul de control FSCTL_MARK_HANDLE este trimis cu MARK_HANDLE_REALTIME si unitatea CD-ROM / DVD sau media indica faptul ca caracteristica de streaming in timp real nu este acceptata, IOCTL returneaza STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST. Daca manerul este deschis fara tampon, se returneaza si STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST.

Efectuarea calibrarii optime a puterii (OPC) inainte de scriere

Unele aplicatii ar putea dori sa efectueze procedura OPC in avans, astfel incat prima scriere in flux sa nu trebuiasca sa astepte ca OPC sa se termine. Pentru a face acest lucru, Cdrom.sys ofera un IOCTL numit IOCTL_CDROM_SEND_OPC_INFORMATION .

Determinarea vitezei de citire / scriere pentru unitate

Specificatia MMC recomanda ca aplicatiile sa indice viteza de citire si scriere dorita inainte de a utiliza I / O de streaming, astfel incat unitatea sa poata gasi un echilibru mai bun intre calitatea citirii si scrierii si randamentul. Aplicatiile pot utiliza IOCTL_CDROM_SET_SPEED pentru a indica viteza preferata. Pentru a determina capacitatile suportate ale unitatii, Windows 7 a introdus codul de control IOCTL_CDROM_GET_PERFORMANCE , care ia ca intrare o structura CDROM_PERFORMANCE_REQUEST .

IOCTL_CDROM_ENABLE_STREAMING

IOCTL_CDROM_GET_PERFORMANCE

IOCTL_CDROM_SEND_OPC_INFORMATION

IOCTL_CDROM_SET_SPEED

FSCTL_MARK_HANDLE

MARK_HANDLE_INFO

CDROM_PERFORMANCE_REQUEST