信息处理系统 本发明涉及一种采用光盘一类可拆卸记录媒体的信息处理系统。
迄今为止，在信息处理系统中，一直是由软盘(以下称之为FD)、CD-ROM、磁带媒体或诸如此类的记录媒体提供操作系统(以下称之为O/S)，各种应用软件(以下称之为APs)及类似的需使用该信息处理系统的基础软件。
先将所提供的O/S和AP拷贝(以下称之为“安装)到为该信息处理系统配备的固定磁记录装置中，然后将它们读出，用户便能使用该信息处理系统。直接使用FD或CD-ROM未尝不可，但从存取速度的角度来看，这样做不实际。
在上述常规的信息处理系统中，由于O/S、各种APs、数据文件、个人操作环境设置信息和类似软件、数据和信息被记录在为该信息处理系统配备的固定磁记录装置中，通过使用FD和类似的记录媒体，可使这些软件具有部分可移植性，以便使用各种APs。但是，不可能使包括个人操作环境设置信息和类似信息在内的全部信息和软件都具有很好的可移植性。
另一方面，只要未将O/S、各种APs和类似软件安装到为该信息处理系统配备的固定磁记录装置中，就无法使用这些软件，因此，该信息处理系统的用户必须进行先期的复杂工作，并且也难以保护所安装的这些软件及类似软件的版权。
因此，本发明的一个目的是提供一种信息处理系统，该系统使O/S、各种APs、数据文件以及个人操作环境设置信息都具有可移植性，并且无需将它们安装到固定磁记录装置中就可方便地使用它们，并且可以保护它们的版权。
本发明提供的一种信息处理系统包括：一个具有中央处理器(CPU)和存储器的信息处理装置；一个向该信息处理装置传送指令的输入装置，一个与该信息处理装置相连的信息记录及复制装置，用于根据信息处理装置提供的指令，将信息记录到一个可拆卸的信息记录媒体上，或者从这个可拆卸地信息记录媒体中复制信息，所述的信息记录媒体具有一个可写区及一个只读区，在该只读区中，以文件的形式记录了至少以下信息：引导信息、操作系统信息，在该操作系统信息的支持下运行的程序信息，以及管理该操作系统信息及程序信息的管理信息，这个信息处理系统的特征在于，所述信息处理装置的中央处理器允许所述的记录及复制装置在引导信息的支持下复制来自信息记录媒体的操作系统信息，并将它们存到存储器中，也允许在存储于存储器中的操作系统信息的支持下运行程序信息。
本发明提供的信息记录媒体具有一个可写区及一个只读区，其特征在于，在只读区中以文件的形式预先记录了至少以下信息：引导信息、操作系统信息、可在该操作系统信息的支持下运行的程序信息、以及管理该操作系统信息及程序信息的管理信息。
通过采用本发明的这种信息处理系统，可从只读区读出O/S、各种APs和类似软件，可从可写区读出数据文件、个人操作环境设置信息和类似信息。也就是说，使用该信息处理系统所需的所有信息都可具有可移植性。
参照附图，通过以下的详细说明及所附的权利要求书，将使本发明的上述及其它目的和特征变得更为清楚。
图1是本发明的信息处理系统的一个实施例的示意图；
图2是本发明的信息处理系统的另一实施例的示意图；
图3是本发明的一磁光盘媒体的一个实例的结构图；
图4是作为本发明的一个实例的信息处理系统的方框图；
图5是本发明的一光盘的数据记录状态的示意图；
图6是本发明的文件结构的一个实例的示意图；
图7A和图7B各自显示了本发明的光盘的信息区的一个实例；
图8显示了本发明的文件管理数据的一个实例；
图9是本发明的防止非法拷贝的控制过程的一个实例的流程图。
下面将参照附图描述本发明的一个实施例。图1是本发明的一个实施例的信息处理系统的示意图。在构成这种信息处理系统的个人计算机(以下称之为PC)1上装有一个显示器2。显示器2执行的操作包括：根据由键盘3的输入码显示相应的字符，以及诸如此类的工作。鼠标4表示一个可以控制信标在显示器2的二维坐标范围内移动的输入装置。
光盘驱动器5可以操纵一片光盘，所述光盘具有一个后面将要描述的可写区以及一个只读区，该只读区中已经预先写入一些内容。如图2所示，还可将光盘驱动器5连接在PC机外部，将内部装有光盘的盘盒6插入光盘驱动器5中。
图3表示一个可插入光盘驱动器5、也可从光盘驱动器5中取出的光盘的实例。在图3中，只读区(以下称之为ROM区)8和可写区(以下称之为RAM区)9各自独立地排列在光盘中的盘径向上。以直径为3.5英寸的光盘为例。ROM区8是一个类似凹陷形式的几何形区域，信息已被预先写入该区中。在本例中，是将一种磁光薄膜涂覆在整个光盘上，即ROM区8和RAM区9上。在本实施例中，将一张光盘的容量设定为650兆字节，每2048字节为一扇区。尽管在上面的例子中采用的是磁光盘，但还可以采用一种叫做一次性写入型光盘的光盘，在这种光盘中，一部分存贮区采用相位改变法或类似的记录方法。
预先将使用这种信息处理系统所需的O/S信息及各种APs，以凹陷形式写入ROM区8中。RAM区9用于读写O/S的管理信息、数据文件、个人操作环境设置信息及类似内容。采用这样的光盘，用户只需将这种光盘插入光盘驱动器5中就能使用所述的信息处理系统。即，用户无需进行安装就能使用这种信息处理系统。
另一方面，由于这种光盘是便携的，因而O/S、各种APs、数据文件、个人操作环境设置信息等等都完全可以携带了。当把这样一个光盘插入构成另一个信息处理系统的光盘驱动器中时，另一信息处理系统能够识别用这个光盘形成的环境。因此，不需变换办公室与办公室之间或办公室与家庭之间的信息处理系统的使用环境，就能使用各种各样的信息处理系统。
在图4中，与图1和图2中相同的部分都用与图1和图2同样的标号表示，并不再对这些部分进行重复的说明。图1和图2中的PC1包括：一个中央处理器(以下称之为CPU)11；一个RAM12；一个永久存贮器13，用于在断电等情况下存贮时间和类似信息作为备份；以及一个输入/输出控制器15。输入/输出(I/O)控制器15与系统总线18及I/O总线19相连，并向系统总线18传送来自与I/O总线19相连的光盘驱动器5以及任选装置21的信号，任选装置21包括固定磁记录装置21a，软盘驱动器21b，磁带机21c及类似的作为任选装置21连接的装置。输入/输出控制器15还向I/O总线19传送来自PC1的信号，PC1包括CPU11、RAM12、永久存储器13及显示器2这几个与系统总线18相连的组成部分。
在这种情况下，如图5所示，数据以螺线形的方式记录在光盘上。图6表示记录在光盘上的一种文件结构的一实例。若作粗划分，光盘由ROM区8和RAM区9构成。媒体管理信息31、引导块信息32、文件管理信息33、O/S信息34、文字处理软件信息35、表计算软件信息36、显示软件信息37以及电子邮件软件信息38都记录在ROM区8中，在ROM区8中还有一空白区39。文件管理信息40、个人环境信息41以及用户数据42、43、44和45都记录在RAM区9中。在RAM区9中没有记录数据的区域为空白区46。
引导块信息32是PC执行初始化(引导)时首先读出的信息，也是读出后续的O/S信息34的一段初始化程序，还是通常被称作“装入程序”的程序。文件管理信息33记录了有关ROM区8中记录的每一个文件的信息，即O/S信息34、文字处理软件信息35及类似的信息，例如目录、文件名、长度、在媒体中的位置、属性等。
O/S信息34是执行文件的输入/输出管理和程序的执行管理所需的一个基本程序，具有与MS-DOS(注册商标)、Mac-OS(注册商标)等商业化软件相似的功能。在本实施例中，只有使用记录在同一光盘上的O/S才能调用记录在该张光盘上的APs。即，文字处理软件信息35、表计算软件信息36、显示软件信息37、电子邮件软件信息38等APs只能由O/S信息34运行。空白区39指的是ROM区8中未记录数据的区域。
以与文件管理信息33相似的方式，在文件管理信息40中分别记录了相应于记录在RAM区9中的每个文件的信息，如目录、文件名、长度、在媒体中位置、属性等。个人环境信息41是相应于在进行片假名/汉字转换时所采用的用户字典的信息，例如在拼写校验时的文字记录，或者是相当于MS-DOS中的自动起动文件(AUTOEXEC.BAT)和环境设置文件(CONFIG.SYS)的信息，及相当于Mac-OS中的控制面板的信息，或诸如此类的信息。用户数据42、43、44、45是由前面的APs形成并保存的数据文件。空白区46指的是RAM区9中未记录数据的区域。
尽管光盘中的文件可以以上述的方式构成，但这种结构仅仅是一个示例。如图7A所示，还可将ROM区8和RAM区9同心地交替排列。如图7B所示，也可将ROM区8和RAM区9安排成具有任意形状的区域。
将内部装有光盘的盘盒6插入光盘驱动器5中并起动PC1。当PC1起动时，CPU11通过输入/输出控制器15向光盘驱动器5提供控制信号，从光盘6读出前面所述的引导块信息32。读出的引导块信息32被储存到RAM12中。CPU11在储存于RAM12中的引导块信息32的支持下运行。接着，CPU11向光盘驱动器5提供控制信号，控制光盘驱动器5读出O/S信息34。将通过光盘驱动器5从光盘中读出的O/S信息34储存到RAM12中。于是，CPU11在储存于RAM12中的O/S信息34的支持下运行。即，在O/S的控制下，操作系统起动并执行后续的过程。
在RAM区9中的文件管理信息40的支持下，O/S允许读出个人环境信息41，并设置信息处理系统的硬件结构及软件结构。在没有个人环境信息41的情况下(例如用户购买一张光盘后首次使用时等)，由已配备的初始值来设置信息处理系统的硬件结构及软件结构。通过上述操作就可使用这种信息处理系统。
在RAM区9中的文件管理信息40的支持下，用户通过使用诸如文字处理器软件信息35一类的APs所生成的数据文件被写入RAM区9中，作为用户数据42或其它用户数据。另一方面，同样是在RAM区9中的文件管理信息40的支持下，将过去生成的用户数据等内容读出，并写入RAM12中供调用。在RAM区9中的文件管理信息40的支持下，还将用户设置的个人环境信息41写入RAM区9中。
现在参照图8详细叙述文件管理信息33和40。每个文件都具有如图8所示的文件管理数据。也就是说，在图6中的文件管理信息33和40中的每个文件中都记录了图8所示的文件管理数据。这些文件管理数据包括：16字节的文件名数据51；1字节的属性数据52；8字节的密码数据53；24字节的时间标记数据54以及4字节的物理扇区地址数据55。
若属性数据52的第0位为“0”，则表示用户文件；若这一位为“1”，则表示系统文件。若属性数据52的第1位为“0”，则表示文件；若这一位为“1”，则表示目录。若属性数据52的第2位为“0”，则表示<可写/可擦>；若这一位为“1”，则表示<不可写/不可擦>。若属性数据52的第3位为“0”，则表示<不可执行>；若该位为“1”，则表示<可执行>。若属性数据52的第4位为“0”，则表示<无密码>；若该位为“1”，则表示<有密码>。属性数据52的第5位和第6位目前尚未利用，留待将来使用。若属性数据52的第7位为“0”，则表示<允许拷贝>；若该位为“1”，则表示<禁止拷贝>。
由于为密码数据53留有8个字节，因此可以在8个字节的范围内设置密码。具有24字节的时间标记数据54，用于记录该文件生成或更新时刻的“年、月、日、时、分和秒”。包含4字节的文件起始物理扇区地址，被记录在物理扇区地址数据55中。前面已经提到，相应于每个文件的一组文件管理数据都以文件管理信息33和40的形式记录在ROM区8和RAM区9中。因此，如果盘上有1024个文件，就有1024组文件管理数据。
图9是防止非法拷贝流程的一个例子。该流程中的步骤由O/S来执行。也就是说，执行该流程的信息已作为O/S信息34的一部分记录在光盘的ROM区8中。这个防止非法拷贝的流程从步骤61中的读文件指令开始。在步骤61，得到读文件的指令。步骤62，校验文件管理信息，即校验文件管理信息中与读指令所指的那个文件有关的文件管理数据。
步骤63，校验该文件管理数据中的属性数据52的第7位，看这位是“0”还是“1”。若该位为“1”表示<禁止拷贝>，转入步骤64。若该位为“0”，表示<允许拷贝>，转入步骤65。在步骤64，校验所述指令是否为让O/S起动AP的读文件指令。即，校验该指令是不是起动图6中的文字处理软件信息35、表计算软件信息36、显示软件信息37及电子邮件软件信息38的读文件指令。
如果该指令不是由O/S起动AP的读文件指令，则转入步骤68，以出现了错误为由结束处理程序。同时在显示器2上显示类似这样的信息：“Since the copy of this file is inhibited，theinstructed copy command is finished as abnormality”(由于该文件禁止拷贝，因此以出现异常为由结束所得到的拷贝指令)。即，由于已将相应的文件管理数据中的属性数据52的第7位置“1”，在所发指令不是让O/S起动AP的读文件指令时，也就是在发出了拷贝指令时，不能从光盘中读出记录在ROM区8中的文字处理器软件信息35、表计算软件信息36等AP信息。因此，可以防止非法拷贝。另一方面，如果在步骤63中，属性数据52的第7位为“0”，或者在步骤64中，所述指令是让O/S起动AP的读文件指令，则将程序转入步骤65。
在步骤65校验密码，即校验文件管理数据中的属性数据52的第4位是“0”还是“1”。若是“0”，则判断为没有密码，转入步骤67。若为“1”，则判断为有密码，转入步骤66。在步骤66，若输入的密码与设定的密码相同，则转入步骤67。如果与设定的密码不相符，则转入步骤68，以出错为由结束处理程序。若在步骤67读出了文件，即读出了由步骤61指定的文件，则结束该流程。
现在举一个具体例子来说明MS-DOS中防止非法拷贝的情形。如以下所述，在MS-DOS下，先输入前述的某一个AP的指令名标记符和一个在该指令名指定的AP之下处理的文件的变元标记符，然后换行，与输入指令名相应的AP依照该变元执行处理过程。
例如，当要起动LOTUS-1，2，3(注册商标)时，输入：
C/123由于“123”是一个指令名，换行后，记录了所述AP的文件就被从光盘中读出。
若要拷贝LOTUS-1，2，3，则输入：
C/COPY 123.exe A：由于“COPY”是一指令名，换行后，记录了所述AP的文件就被从光盘中读出。另一方面，由于“123.exe”是一变元，则需根据属性数据52的第7位是“0”还是“1”，决定能否从光盘中读出该文件。在这种情况下，通过将属性数据52的第7位都置“1”，换句话说，通过将LOTUS-1，2，3这类的AP设置成<禁止拷贝>状态，就不能从光盘中读出“123”这个文件。这样就能防止非法拷贝。
在这种情况下，作为一个例子，将光盘的存取速度与常规的固定磁记录装置的存取速度作一个比较。所采用的是5.25英寸光盘和80兆的固定磁记录装置。比较的内容是：起动APs(文字处理器软件，图形软件)所需的时间以及拷贝文件所需的时间。
从起动文字处理器软件所需的时间来看，若用光盘，需14至17秒，若用固定的磁记录装置，需12至14秒。从起动图形软件所需的时间来看，若用光盘，需5至7秒，若用固定的磁记录装置，需4秒。至于拷贝文件所需的时间，光盘需21秒，固定的磁记录装置需11秒。如果定量地考虑，尽管在存取速度方面存在1.5倍至2倍或更小一些的差异，但这种差异在实际应用当中并不造成麻烦。
尽管在本实施例中是将只读区设置在光盘的最外缘，但不排除将只读区设置在光盘的最内缘或者在光盘上将只读区和可写区划分成多个区的可行性。
根据本发明，用户一买回这种在只读区中已预先记录(冲压)了O/S和主要几个APs的媒体(盘)，就可以立即使用该媒体。由于可以以冲压方式制造这种光盘，因而可以降低这些APs的传播成本。
根据本发明，由于可以通过为信息处理系统配备的光盘驱动器读出O/S、各种APs、数据文件、个人操作环境设置信息等软件和信息，因此它们都具有可移植性。
并且，根据本发明，由于不需要将O/S和几个主要的APs安装到固定的磁记录装置或类似装置中就能使用这些软件，因此可以防止非法拷贝这些软件。
另外，根据本发明，由于采用光盘，数据不容易被破坏，可实现高度的安全性。
本发明并不限于前面的实施例，在本发明的权利要求书的精神和范围内可以进行各种改进和变化。