通過軟體仿真實現為光存儲設備或/和可移動磁碟的計算機外設及其實現方法
2024-01-21 21:48:15
專利名稱：通過軟體仿真實現為光存儲設備或/和可移動磁碟的計算機外設及其實現方法
技術領域：
本發明涉及用於將光存儲設備或可移動磁碟作為大容量存儲設備添加 到主機的裝置與方法。
背景技術：
生產光存儲設備或可移動磁碟的常規技術方案提供具有附加存儲器的
硬體。BP，當主機需要諸如CDROM和DVDROM這樣的光存儲設備或可 移動磁碟吋，硬體被添加到主機。
圖8說明了光存儲設備3 (或可移動磁碟)到主機1的連接。參照圖8， 光存儲設備3通過獨立的邏輯標準接口 5連接到主機1，而與通過標準接 口 4連接到主機1的外設2無關。光存儲設備3包括控制器和內部存儲器， 用於讀取諸如CDROM這樣的光存儲介質並將該光存儲介質連接到主機 1。儘管計算機外設2和光存儲設備3可以被放置在單個外殼內，但是它們 作為不同的硬體設備在物理上是相互分離的。
圖9說明了作為計算機外設的USB數據機2'和外部CDROM 3' 通過USB接口 4'和5'到主機1'的連接。USB數據機2'和外部CDROM 3'分別包括控制器和存儲器。儘管USB數據機2'和外部CDROM 3'被 收納在單個外殼中，但是它們作為不同的硬體設備是完全相互獨立的。
因此，為了使用計算機外設將光碟功能添加到主機，盤控制器、附加 的存儲器以及諸如HUB這樣的外設必須都被連接到該主機。由於附加的 硬體，這種方式增加了成本。該計算機外設可以用作使用專用驅動晶片的 光存儲介質。然而，由於使用了專用驅動晶片，所以該方法增加了成本。
為了執行計算機外設的存儲在諸如CD或DVD這樣的光存儲設備中 的專用程序(或驅動)，需要將該光存儲設備插入計算機內並安裝該專用程 序。計算機外設被連接到要使用的主機，這使得該主機的硬體類型或操作 系統對該計算機外設的操作有很大影響。因此，當利用計算機外設的應用 程序(或驅動)不適合主機的硬體類型或作業系統時，不能使用該計算機 外設。因此，用戶必須確認計算機外設的應用程式是否適合於主機的硬體 類型或作業系統，而這對於非專家的用戶來說是困難的。
發明內容
技術問題
因此，本發明用於解決常規技術中出現的上述問題，並且其主要目標 是提供在不向計算機外設添加額外硬體的情況下用於另外提供光存儲設備 或/和可移動磁碟的裝置與方法。
根據該裝置與方法，計算機外設用作光存儲設備或/和可移動磁碟，從 而該計算機外設可以被有效地使用並且可以獲得經濟效果。
本發明的另一目標是使主機識別作為光存儲設備的計算機外設的內部 存儲器，並自動執行存儲在內部存儲器中的專用程序以提高用戶的便利度。
本發明的又一個目標是當計算機外設被連接到主機時，使該計算機 外設自動識別主機的作業系統或硬體類型，並安裝適合於主機的作業系統 或硬體類型的驅動。
技術方案
為了實現本發明的目標，提供有一種計算機外設，包括標準接口模 塊，用於將所述計算機外設連接到主機；處理器，用於執行在所述主機 中的所述計算機外設的基本功能，通過仿真將所述計算機外設的內部存儲 器實現為連接到所述主機的虛擬光存儲設備，並處理髮送自所述主機的由 光存儲設備的標準指定的命令；應用設備，用於執行所述基本功能；以及 所述內部存儲器，其中構建了用於執行光存儲設備功能的文件系統，所述 內部存儲器具有光存儲設備區，所述光存儲設備區存儲用於所述仿真的設 備識別應用和用於驅動所述計算機外設的驅動。當^f述計算機外設被連接 到所述主機時，所述設備識別應用被驅動來通過仿真將所述內部存儲器實 現為所述光存儲設備，並且所述驅動被自動安裝，從而不需要用於驅動所 述計算機外設的另外的光存儲設備。所述內部存儲器可以包括可移動磁碟區，在所述可移動磁碟區中構建 了用於執行可移動磁碟功能的文件系統，並且所述內部存儲器包括第二設 備識別應用，以實現所述可移動磁碟功能。
所述光存儲設備區可以包括主機識別應用，當所述計算機外設被連接 到所述主機時，所述主機識別應用判斷所述主機的作業系統和硬體類型。
所述標準接口模塊可以對應於USB、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCI Express以及IEEE 1394接口模塊中的任意一種。
所述應用設備可以對應於有線/無線數據機、掃描儀、印表機、攝 像機、鍵盤、滑鼠以及指紋傳感器中的任意一種。
為了實現本發明的這些目標，還提供有一種將計算機外設實現為光存
儲設備的方法，包括通過標準接口模塊將所述計算機外設連接到主機的
步驟；所述主機詢問所述計算機外設的類型，並且所述計算機外設使用設 備識別應用來作為光存儲設備對所述主機進行響應的步驟；所述主機將所 述計算機外設的內部存儲器識別為所述光存儲設備，讀取並執行在所述內 部存儲器中存儲的安裝程序的步驟；所述計算機外設判斷所述主機的類型 的步驟；以及根據所述判斷的結果來安裝預先存儲在所述內部存儲器中的 驅動和所需的軟體的步驟。
所述方法還可以包括當所述主機詢問所述計算機外設的類型時，所 述計算機外設使用第二設備識別應用向所述主機通知所述內部存儲器的部 分用作可移動磁碟的步驟；以及所述主機將所述內部存儲器的所述部分識 別為可移動磁碟，並且從所述可移動磁碟讀取數據或者將數據寫入所述可 移動磁碟的步驟。
結合附圖可以從以下詳細說明書更全面地理解本發明的進一步的目標 和優點，其中
圖1說明了根據本發明的計算機外設的結構；
圖2說明了根據本發明的作為計算機外設的USB數據機的結構； 圖3說明了根據本發明的計算機外設的內部存儲器的邏輯結構；
圖4說明了根據本發明的對光存儲設備進行仿真的計算機外設和主機的相互關係；
圖5說明了根據本發明的對可移動磁碟進行仿真的計算機外設和主機 的相互關係；
圖6是說明根據本發明實施例的實現計算機外設的過程的流程圖7是說明根據本發明另一實施例的實現計算機外設的過程的流程
圖8說明了根據現有技術的光存儲設備到主機的連接；以及
圖9說明了根據現有技術的計算機外設和光存儲設備到主機的連接。
具體實施例方式
現在將參照其中示出了本發明的示例性實施例的附圖來更詳盡地描述 本發明。然而，本發明可以用許多不同形式來實施，並且不應該被解釋為 限制於本文所闡述的實施例；而是，提供這些實施例被以使得本公開是詳 盡和完整的，並且向本領域技術人員完整地傳達本發明的思想。附圖中的 相同標號標示相同元件，因此將省略它們的描述。
圖l說明了根據本發明實施例的計算機外設20的結構。參照圖1,計 算機外設20包括處理器21 、存儲器23、應用設備22以及標準接口模塊(未 示出)，並且通過標準接口 30連接到主機10。處理器21執行計算機外設 20的基本功能，存儲器23存儲處理器21執行計算機外設20的基本功能 所需的程序和數據。實行主機10和計算機外設20之間的數據通信的標準 接口模塊(未示出)遵從主機10和計算機外設20中包括的接口標準。標 準接口模塊可以是USB 、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCI Express和正EE 1394 接口模塊中的一種，這些標準接口模塊根據由相應接口標準所指定的協議 來發送和接收信息。
計算機外設20包括各種外設，這些外設具有存儲程序和數據的存儲 器。例如，計算機外設20可以是與主機連接的數據機、掃描儀、列印 機、攝像機、鍵盤或滑鼠。此外，計算機外設20可以是具有至少兩種功能 的多功能外設。此外，計算機外設20可以是其中包括內置半導體晶片的指 紋傳感器，其被連接到主機10並增強主機10的安全性。計算機外設20 包括內部存儲器23，用來存儲執行基本功能(數據機、掃描儀、印表機、攝像機、鍵盤、滑鼠或指紋識別的功能)所需的程序和數據。應用設
備22執行計算機外設20的基本功能。不同類型的計算機外設具有不同的 應用設備。
除了執行計算機外設20的基本功能所需的程序和數據之外，內部存儲 器23還存儲根據本發明將計算機外設20用作光存儲設備或/和可移動磁碟 所需的程序和數據。
圖2說明了根據本發明實施例的作為計算機外設的USB數據機 200的結構。USB數據機200既用作數據機，又用作CDROM或 DVDROM。參照圖2， USB數據機200通過USB標準接口 300連接 到主機100，並且包括用於使用USB標準接口 300來執行數據通信的接口 模塊。USB數據機200的內部存儲器230在邏輯上被劃分成用於調製 解調器功能的存儲空間和用於光碟功能的存儲空間。前者存儲執行調製解 調器功能所需的程序和數據，而後者存儲用於對光碟進行仿真的設備識別 應用程式、用於識別主機的應用程式以及設備利用程序。設備利用應用程 序包括用於驅動USB數據機200的驅動。
USB數據機200中包括的處理器210將關於數據機設備220 的信息和關於作為光存儲設備的存儲器230的信息發送給主機100。主機 100使用存儲在內部存儲器230中的設備識別應用禾呈序將USB數據機 200的內部存儲器230的部分識別為光存儲設備，並執行該光存儲設備的 標準所指定的命令。此外，主機100讀取在USB數據機200的內部存 儲器230中存儲的設備利用應用程式，並根據預先確定的處理在主機內自 動執行該應用程式。
因此，由於USB數據機200既用作數據機又用作光存儲設備， 所以雖然它是單個硬體設備，但是被主機IOO識別為兩個硬體設備。
可以從以下存儲器組成的組中適當地選擇存儲執行計算機外設20的 基本功能所需的程序和數據並用作另外的存儲設備的內部存儲器23:諸如 PROM (可編程只讀存儲器)、EPROM (可擦可編程ROM)和快閃記憶體這樣的 非易失性存儲器，和諸如DRAM (動態隨機存取存儲器)、SRAM (靜態 RAM)、 VRAM (視頻RAM)、 SDRAM (同步動態RAM)和DDRSDRAM (雙倍數據速率SDRAM)這樣的易失性存儲器。圖3說明了根據本發明的在圖1中說明的計算機外設20的內部存儲器 23的邏輯結構。內部存儲器23包括基本功能程序區231、基本功能數據區 232、設備支持管理區233以及設備支持存儲區234，其中，基本功能程序 區231用於存儲執行計算機外設20的基本功能所需的基本功能程序，基本 功能數據區232用於存儲該基本功能的數據。
基本功能程序區231和基本功能數據區232是被提供來執行計算機外 設20的基本功能的ROM區，而設備支持管理區233和設備支持存儲區 234用作存儲器。g卩，內部存儲器23中與存儲執行基本功能所需的程序和 數據的區不同的部分被提供為設備支持管理區233和設備支持存儲區234。 適合於提供存儲設備功能的文件系統被構建在內部存儲器23的部分中。
設備支持管理區233存儲關於存儲空間的信息，設備支持存儲區234 被劃分成光存儲設備區2340和可移動磁碟區2350。光存儲設備區2340存 儲設備識別應用程式2341和由主機讀取並自動執行的設備利用應用程式 2343，其中主機通過該設備識別應用程式2341將計算機外設識別為光存儲 設備。設備識別程序2341通過軟體仿真使計算機外設20的存儲器23的部 分用作虛擬的光存儲設備。為此，仿真所需的程序，例如，與主機10的 CD驅動器要求的標準功能對應的用來將計算機外設20的內部存儲器23 識別為CDROM的程序被添加到計算機外設20。即，根據本發明，計算機 外圍設備20可以在不存在對其添加的額外硬體的情況下用作光存儲設備。
當計算機外設20被連接到主機10時，計算機外設20將設備信息發送 給主機10，以向主機10通知計算機外設20的類型和功能。計算機外設20 的處理器21在內部存儲器23的剩餘部分中構建文件系統，並處理髮送自 主機的存儲設備標準命令，例如讀取命令。主機和光存儲設備之間命令、 數據和狀態的傳輸以及進行該傳輸所需的設備標準命令被預先設置為通過 標準接口的協議。因此，計算機外設20的處理器21將關於計算機外設20 的內部存儲器23的設備信息提供給主機10，並向主機10通知光存儲設備 區(可讀存儲區)2340對應於光存儲設備。然後，處理器21處理髮送自 主機10的命令，該主機10使用預先設置的處理將可讀存儲區2340識別為 光存儲設備。
設備利用應用程式可以是驅動計算機外設20所需的驅動。在這種情況中，計算機外設20的內部存儲器23被用來安裝驅動，並由此將光存儲設 備區2340提供為只讀存儲區。
此外，光存儲設備區2340存儲主機識別應用2342，其識別主機的操 作系統和硬體類型、判斷主機的作業系統和硬體類型、並執行適合於主機 的作業系統和硬體類型的安裝程序。
圖4說明了光存儲設備區2340的功能和本發明的原理。在成本和操作 效率方面，本發明比需要存儲安裝驅動的額外硬體的常規技術優秀得多。
包括在設備支持存儲區234中的可移動磁碟區2350用作可移動磁碟。 為此，需要諸如光存儲設備區2340的設備識別應用2341之類的仿真單元。 當計算機外設的處理器將關於計算機外設的內部存儲器23的設備信息提 供給主機並向該主機通知內部存儲器23的該部分2350對應於可移動磁碟 時，主機識別該部分2350並執行關於可移動磁碟的標準命令。可移動磁碟 區2350可以被讀取和寫入。圖5說明了將計算機外設的內部存儲器的部分 用作可移動磁碟的功能。
圖6是說明根據本發明實施例的將計算機外設的內部存儲器的部分用 作光存儲設備的過程的流程圖。
計算機外設的內部存儲器存儲處理器執行基本功能所需的程序和數 據。包括光存儲設備區和可移動磁碟區的文件系統被構建在內部存儲器中 的除存儲上述程序和數據的區之外的剩餘部分內。用於仿真的單元、用於 識別主機的作業系統和硬體類型的單元以及用於驅動計算機外設的驅動被 存儲在該文件系統中。
然後，在步驟S10中，計算機外設通過標準接口模塊連接到主機。在 步驟S20中，當起始電源被應用於計算機外設時，主機詢問計算機外設的 類型，並且計算機外設向主機通知其類型為光存儲設備。這對應於軟體仿 真步驟，其中，計算機外設的內部存儲器的部分使用預先存儲的設備識別 應用程式仿真光存儲設備。在步驟S30中，當主機將計算機外設的內部存 儲器識別為光存儲設備時，主機讀取並執行在被識別為光存儲設備的內部 存儲器中存儲的安裝程序。存儲在內部存儲器中的設備利用應用程式設置 用於主機的自動執行的功能。
艮P，當最初讀取光碟時，主機自動執行該光碟中的特定程序。以相同的方式，當主機與計算機外設連接時，主機自動執行類似於觸發器的特定
操作。這與當音樂CDROM被加載到計算機中時自動播放音樂的情況類似。 這裡，用於識別主機的程序模塊被首先執行，並在步驟S40中判斷主
機的作業系統和硬體類型。然後，在步驟S50中，適合於主機的作業系統
和硬體類型的安裝程序被執行。
安裝程序安裝驅動和軟體以執行計算機外設的基本功能。該驅動和軟
件實行控制和使用該計算機外設所需的操作。即，驅動和軟體執行計算機
外設的基本功能。
在圖6中說明的實施例中，計算機外設的內部存儲器的部分對諸如 CDROM或DVDROM之類的光存儲單元進行仿真，並且主機讀取和執行 在內部存儲器中預先存儲的驅動。即，當計算機外設連接到主機時，在不 需要諸如CDROM之類的用於驅動計算機外設的額外光存儲介質的情況 下，計算機外設可以用作光存儲設備。然而，由於主機僅讀取計算機外設 的內部存儲器，因此內部存儲器的利用受到限制。
在圖7中說明的實施例中，可讀和可寫功能被添加到計算機外設的內 部存儲器。為此，內部存儲器的部分仿真可移動磁碟。當在步驟S100中 將主機連接到計算機外設時，主機詢問計算機外設的類型，並且在步驟 S200中，計算機外設使用附加的設備識別應用向主機通知內部存儲器的部 分為可移動磁碟。當計算機外設被連接到主機時，計算機外設的基本功能 需要的操作被執行，計算機外設的內部存儲器的設備支持管理區被確認， 並且用於支持大容量存儲設備功能的初始操作(即確認並存儲可移動磁碟 的內容與狀態的操作)被執行。然後，計算機外設的內部存儲器根據預先 確定的處理(即將內部存儲器用作可移動磁碟的處理)仿真可移動磁碟。
隨後，計算機外設的設備信息被傳輸給主機。特別地，關於計算機外 設的基本功能的應用設備的相關設備信息和對應於計算機外設的內部存儲 器的部分的可移動磁碟的相關設備信息被傳輸給主機。由此，在步驟S300 中，主機將計算機外設的內部存儲器識別為可移動磁碟，並且在步驟S400 中，將由大容量存儲設備的標準指定的關於可移動磁碟的標準命令傳輸給 計算機外設。
在步驟S500中，計算機外設的處理器處理標準命令。由此，主機通過計算機外設的內部存儲器的可移動磁碟區來讀取和寫入數據。 工業實用性
根據本發明，可以在不向計算機外設添加硬體的情況下，另外地提供 光存儲設備。即，因為主機將計算機外設的內部存儲器識別為光存儲設備
並自動執行在內部存儲器中存儲的安裝程序，所以在不使用諸如CDROM 之類的額外光存儲介質的情況下驅動計算機外設。此外，當連接到主機時， 計算機外設可以容易地用作光存儲設備。
此外，當連接到主機時，計算機外設可以自動識別主機的作業系統或 硬體類型，並安裝適合於主機的作業系統或硬體類型的驅動。這對於使用 計算機外設的用戶來說是方便的。
此外，計算機外設的內部存儲器的部分可以用來安裝驅動，而其剩餘 部分可以用作可讀/可寫的可移動磁碟，從而可以高效地使用計算機外設。
儘管已經參照本發明的示例性實施例具體示出並描述了本發明，但是 本領域普通技術人員將理解，可以在不偏離所附權利要求書定義的本發明 的精神和範圍的情況下，在其中做出形式和細節上的各種修改。
權利要求
1、一種計算機外設，包括標準接口模塊，用於將所述計算機外設連接到主機；處理器，用於執行所述計算機外設在所述主機中的基本功能，通過仿真將所述計算機外設的內部存儲器實現為連接到所述主機的虛擬光存儲設備，並處理髮送自所述主機的由光存儲設備的標準指定的命令；應用設備，用於執行所述基本功能；以及所述內部存儲器，其中構建了用於執行光存儲設備功能的文件系統，所述內部存儲器具有光存儲設備區，所述光存儲設備區存儲用於所述仿真的設備識別應用和用於驅動所述計算機外設的驅動程序，其中，當所述計算機外設被連接到所述主機時，所述設備識別應用被驅動來通過仿真將所述內部存儲器實現為所述光存儲設備，並且所述驅動程序被自動安裝，從而不需要用於驅動所述計算機外設的另外的光存儲設備。
2、 根據權利要求1所述的計算機外設，其中，所述內部存儲器包括可 移動磁碟區，在所述可移動磁碟區中構建了用於執行可移動磁碟功能的文 件系統，並且所述內部存儲器包括第二設備識別應用，以實現所述可移動 磁碟功能。
3、 根據權利要求1所述的計算機外設，其中，所述光存儲設備區包括 主機識別應用，當所述計算機外設被連接到所述主機時，所述主機識別應 用判斷所述主機的作業系統和硬體類型。
4、 根據權利要求1所述的計算機外設，其中，所述標準接口模塊對應 於USB、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCI Express以及正EE 1394接口模塊中 的任意一種。
5、 根據權利要求1所述的計算機外設，其中，所述應用設備對應於有線/無線數據機、掃描儀、印表機、攝像機、鍵盤、滑鼠以及指紋傳感 器中的任意一種。
6、 一種將計算機外設實現為光存儲設備的方法，包括 通過標準接口模塊將所述計算機外設連接到主機的步驟；所述主機詢問所述計算機外設的類型，並且所述計算機外設使用設備識別應用來作為光存儲設備對所述主機進行響應的步驟；所述主機將所述計算機外設的內部存儲器識別為所述光存儲設備，讀取並執行在所述內部存儲器中存儲的安裝程序的步驟； 所述計算機外設判斷所述主機的類型的步驟；以及 根據所述判斷的結果來安裝預先存儲在所述內部存儲器中的驅動程序和所需的軟體的步驟。
7、 根據權利要求6所述的方法，還包括當所述主機詢問所述計算機外設的類型時，所述計算機外設使用第二 設備識別應用向所述主機通知所述內部存儲器的部分用作可移動磁碟的步 驟；以及所述主機將所述內部存儲器的所述部分識別為可移動磁碟，並且從所 述可移動磁碟讀取數據或者將數據寫入所述可移動磁碟的步驟。
8、 根據權利要求6所述的方法，其中，所述標準接口模塊對應於USB、 PCMCIA、 ExpressCard、 PCIExpress以及IEEE 1394接口模塊中的任意一 種。
9、 根據權利要求6所述的方法，其中，所述計算機外設對應於有線/ 無線數據機、掃描儀、印表機、攝像機、鍵盤、滑鼠以及指紋傳感器 中的任意一種。
全文摘要
本發明涉及通過軟體仿真將計算機外設的內部存儲器實現為光存儲設備或/和可移動磁碟的方法。所述計算機外設不包括用於將其驅動為光存儲設備或/和可移動磁碟的額外硬體。所述計算機外設的內部存儲器的部分通過軟體仿真用作虛擬光存儲設備或/和可移動磁碟。為此，將仿真程序添加到所述計算機外設。所述內部存儲器存儲用於識別所述主機的作業系統和硬體類型的程序以及設備利用應用。
文檔編號G06F13/10GK101606136SQ200780051066
公開日2009年12月16日 申請日期2007年4月27日 優先權日2007年2月9日
發明者李尚憲 申請人:西摩特克株式會社