UDF1.02 1-1 導入

　UDF は Univeral Disk Format の略であり、そのバージョン UDF1.02 は DVD-ROM や DVD-VIDEO で使われるディスクフォーマットです。試しに CD-RW にこのフォーマットで焼いてみたところ、私の Windows Me で読み取れました。

　なお、Univeral Disk Format 及び UDF は OSTA の商標らしいです。

　UDF1.02 は、ISO/IEC 13346 (ECMA-167) のサブセットです。ECMA-167 は豊富な機能を持つディスクフォーマットですが、それゆえに複雑であり、DVD というメディアでは実現に無理のある機能も少なくありません。そこで、使用する文字種を規定するなど、 ECMA-167 に幾つかの制限を定めて使いやすくしたのが UDF1.02 です。

　OSTA の UDF 仕様書には、ECMA-167 で書かれている内容が既知のものであるとして書かれておりません。

　このブログでは、ECMA-167 と UDF1.02 を混ぜて説明をしてゆきます。

参考文献

Standard ECMA-167 3rd Edition
Volume and File Structure for Write-Once and Rewritable Media using Non-Sequential Recording for Information Interchange
http://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-167.htm
　今回の基礎資料
　ISO/IEC 13346 が見つからないので、これを使います。
　ですから、文中では ISO/IEC 13346 ではなく ECMA167 と書きます。

OSTA UDF1.02
OSTA Univeral Disk Format Specification Revision 1.02
http://www.osta.org/specs/index.htm
　今回の基礎資料
　文中では UDF1.02 と書きます。

ECMA Technical Report TR/71
DVD Read-Only Disk - File System Specifications
http://www.ecma-international.org/publications/techreports/E-TR-071.htm
　DVD-ROM の実装方法。UDF1.02 の実際の使い方と EMCA-119 (ISO 9660) との共存、つまり UDF Bridge の作り方です。

DVD-書換形ディスクのボリューム構造及びファイル構造
http://www.y-adagio.com/public/standards/tr_dvdram/main.htm
　UDF1.50、それも DVD-RAM 用ですが、結構役に立ちます。訳語の大半はここから取りました。
　他にも、
http://www.y-adagio.com/public/standards/tr_udf15/main.htm
http://www.y-adagio.com/public/standards/tr_udf20/main.htm
　など、この Y-ADAGIO のサイトの内容を多く参考にしています。

オレンジフォーラム
http://www.cds21solutions.org/osj/j/
http://www.cds21solutions.org/osj/j/udf/index.html
　導入には便利です。

UDF の歴史

udf1.02 マイナス1 今後の予定

ISO9660/joliet の説明から大分経ってしまいましたが、近い内に UDF1.02 の説明を始めようと思います。

取り合えず、説明する順序を決め、半分くらいの下書きを用意しました。

手間取ったのは、ECMA167 があまりに豪華なのと、UDF1.02 の方にも追記、上書きを考慮した部分が結構多かったからです。DVD-ROM だけに制限すれば楽なのですが、なぜこの変数がゼロなのかを説明するために、いろんな機能の説明が必要になって、その使われていない機能を理解しようとして、仕様書の迷宮を彷徨っていました。せっかくなので理解できた範囲で説明する予定ですが、余計こんがらがるような気がします。

まだ理解していないのが、
・ICB (え〜)
・拡張属性の多く。
・Stream (NSR03 で追加。ちなみにほとんどの DVD-ROM は NSR02。)
・PID (UDF1.02 では使用せず)
・IE、TE
・path component
・ECMA167 の Part.5 全て。(UDF1.02 ではサポートせず)
などです。ファイルシステム関係が多いですね。DVD イメージで見た事無いものも多いです。

細分したため現状で 56 回。もう少し増えそうです。年を越すかも。

ISO9660 と Joliet ファイルシステムの目次

ファイルシステムの話を始める前に
ISO9660 その1 導入
ISO9660 その2 物理セクタ、論理セクタ、論理ブロック
ISO9660 その3 ボリュームの要素とファイルへのアクセス
ISO9660 その4 数値の表記
ISO9660 その5 d文字とa文字
ISO9660 その6 ボリューム記述子
ISO9660 その7 PVD
ISO9660 その8 SVD/EVD
ISO9660 その9 VPD
ISO9660 その10 Boot Record
ISO9660 その11 VDT
ISO9660 その12 ディレクトリとディレクトリレコード
ISO9660 その13 パステーブル
ISO9660 その14 拡張属性レコード
ISO9660 その15 情報交換の水準
Joliet その1 導入
Joliet その2 仕様
Joliet その3 疑問
Joliet その4 複セッションのディスク
ISO9660 と Joliet の情報交換の水準

ISO9660 と Joliet の情報交換の水準

ISO9660 と Joliet の制限をまとめておきます。

ISO9660 の PVD から辿るファイルとディレクトリには、以下の水準に分けられた制限があります。

水準	1	2	3
ファイル名+拡張子[BYTE]	8+3	30	30
ディレクトリ名[BYTE]	8	31	31
ファイル分割	不可	不可	可
ディレクトリ階層	8	8	8
フルパス名[BYTE]	255	255	255

Joliet の SVD から辿るファイルとディレクトリには、次の制限があります。

水準	1	2	3
ファイル名〜拡張子[BYTE]	128	128	128
ディレクトリ名[BYTE]	128	128	128
ファイル分割	不可	不可	可
ディレクトリ階層	制限なし	制限なし	制限なし
フルパス名[BYTE]	240	240	240

ISO9660:1999 の（一般的な） EVD から辿るファイルとディレクトリには、次の制限があります。

水準	1	2	3
ファイル識別子[BYTE]	207	207	207
ディレクトリ識別子[BYTE]	207	207	207
ファイル分割	不可	不可	可
ディレクトリ階層	制限なし	制限なし	制限なし
フルパス名[BYTE]	制限なし	制限なし	制限なし

Joliet の フルパスの最大長さが 240 バイトというのは少なすぎると思うのですが、訳し間違えているでしょうか。

Joliet その4 複セッションのディスク

音楽とデータを別個のトラックに置いて一枚にまとめられる CD では、特有のややこしい問題があります。

まず、先頭の位置は最初のセッションの 00:02:00 とします。経過時間（分秒フレーム）と論理アドレスの変換式はは、
(((Minute*60)+Seconds)*75) - 150
です。

そして Joliet では、セクタフォーマットに Mode 1 か Mode 2 Form 1 のどちらかを使います。
Mode 1 は単一セッションの場合のみ使用します。
この Mode 1 と Mode 2 Form 1 のユーザーデータの容量は1セクタあたり 2048バイトなので、00:02:00 からの論理アドレスを論理ブロック番号として、SVD の パステーブルの先頭位置やディレクトリレコードのディレクトリ/ファイルの先頭位置に記録します。

ボリューム記述子群は、そのデータトラックの 16 セクタ目より始まります。

これらのことは、Joliet に限らず ISO9660 (の PVD) のみのディスクでも、こうなっているようです。

なお、DVD では、ユーザーデータ領域の開始位置から数えます。ユーザーデータの容量は1セクタ当たり2048 バイトです。

Joliet その3 疑問

Joliet の仕様を訳してみて、疑問に思ったことを並べてみます。

1.SVD:Volume Descriptor Version の設定
大抵 Joliet 形式の CD-ROM では、SVD の Volume Descriptor Version は 1 になっています。ですが Joliet は SVD よりむしろ EVD 寄りのため、Volume Descriptor Version には 2 を設定したほうがいいのかもしれません。しかし、これは Joliet の後 ISO9660:1999 になってから作られた仕様です。Windows95 や 98 を使っている人のことを考えると、1 のままのほうが良いかもしれません。

2.ソート
パステーブルレコードやディレクトリレコードを並び替える際、ファイル名の長さの違いをどうするかという問題があります。ISO9660 では短い方を長い方に合わせる為、適当な1バイトデータを足りない分だけ後ろに追加することになっています。ISO9660 の PVD では、0x20 (半角スペース) を使います。Joliet の SVD では、0x00 を使います。
…まあ d 文字 と a 文字 を使う場合に限れば 0x20 でも 0x00 でもソートの結果は同じでしょう。VisualC++6.0に組み込まれた文字列の比較関数では、先頭の文字から順番に比較し、「abc」「abcde」の場合は短い「abc」を小さいとしますが、これも上のやり方と結果は同じでしょう。

3.FILLER (Justification of characters)
SVD には、Volume Identifier などの固定長文字列において、使わない場合や余った場所をどう設定するかという問題があります。ISO9660 の PVD では、0x20 (半角スペース) を使います。ですが、Joliet では特に書かれていません。なので CD-ROM の作成者によってまちまちです。
・ソートと同様に 0x00 を使う。
・半角スペースを UCS-2 に直した 0x00,0x20 を使う。この場合、37バイトと奇数の Copyright File Identifier、Abstract File Identifier、Bibliographic File Identifier の最後のバイトは 0x00 にする。
・ISO9660 の PVD に倣い、全て 0x20 で埋める。
などです。

Joliet その2 仕様

Joliet では、ISO9660 の SVD を利用し、文字に UCS-2 を使います。 それに伴う変更点を挙げてゆきます。


1.SVD の設定

1.1 エスケープシーケンスの設定

SVD の Escape Sequences に、UCS-2 を示す 3 レベルあるエスケープシーケンスのいずれかを設定します。

Standard	Level	Decimal	Hex Bytes	ASCII
UCS-2	Level 1	2/5, 2/15, 4/0	0x25, 0x2F, 0x40	"%\@"
UCS-2	Level 2	2/5, 2/15, 4/3	0x25, 0x2F, 0x43	"%\C"
UCS-2	Level 3	2/5, 2/15, 4/5	0x25, 0x2F, 0x45	"%\E"

残りの29バイトは全て 0x00 です。
とりあえず全部扱えるレベル3に設定しておくのが無難です。

1.2 Volume Flags の設定

UCS-2 は ISO2375 に登録済のため、SVD の Volume Flags は 0 です。


2.文字

2.1 記述法

各文字は UCS-2 の文字をビッグエンディアンで使用します。

2.2 使えない文字

次の文字は使用禁止です。

コード	文字	意味	備考
0x00,0x00〜0x00,0x90		制御文字
0x00,0x2A	*	アスタリスク
0x00,0x2F	/	スラッシュ
0x00,0x3A	:	コロン
0x00,0x3B	;	セミコロン	ファイル識別子のファイル名/拡張子とバージョンの区切りに使用
0x00,0x3F	?	疑問符
0x00,0x5C	\	バックスラッシュ

理由は書かれていませんが、 なんとなく Windows でファイル名として使えない文字は使えませんよ、と言っている気がします。

2.3 使用箇所

SVD 及び SVD から辿るファイルとディレクトリに UCS-2 の文字列を使用します。 並び立てると、

SVD : System Identifier
SVD : Volume Identifier
SVD : Volume Set Identifier
SVD : Publisher Identifier
SVD : Data Preparer Identifier
SVD : Application Identifier
SVD : Copyright File Identifier
SVD : Abstract File Identifier
SVD : Bibliographic File Identifier
ディレクトリレコード : File Identifier
パステーブル : Directory Identifier
拡張属性レコード : System Identifier

つまり a1/d1 文字を使用する箇所の全てです。


3.ファイル識別子

3.1 ファイル識別子の形式

ファイル識別子は次の形を取ります。
ファイル名+0x00,0x2E+拡張子+0x00,0x3B+バージョン
0x00,0x2E = '.'
0x00,0x3B = ';'
単純に各文字をUCS-2の文字に変換しただけです。
ドットは自由に使えるので、ファイル名と拡張子の区切りは無いようなものです。

3.2 ファイル識別子の長さ

ファイル識別子はファイル名と拡張子の合計が64文字、128バイトまで使えます。


4.ディレクトリ識別子

4.1 ディレクトリ識別子の長さ

ディレクトリ識別子は64文字、128バイトまで使えます。

4.2 ルートディレクトリと自身のディレクトリ、親ディレクトリ

これらの特別なディレクトリの識別子には、 ISO9660 の PVD と同様に、 識別子の長さを 1 (バイト)と置き、 ルートディレクトリと自身のディレクトリ は 0x00、 親ディレクトリ は 0x01 と設定します。


5. ディレクトリ階層

ディレクトリ階層の深さに制限はありません。8 を越えてもいいです。


6. フルパス名

各ファイルは、以下の合計が 240 バイトを越えないようにします。
・ファイル識別子の長さ
・すべての関連したディレクトリの識別子の長さ
・関連したディレクトリの数

Joliet その1 導入

Joliet は、1995年にMicrosoft社が提唱した CD-ROM 用のファイルシステムであり、ISO 9660:1988 の制限を緩めたものです。

Joliet では、ISO9660 と併用させるために、ISO9660 の SVD を使用します。そして、ディレクトリやパステーブルなど、ファイルシステムの構造と使い方は、ISO9660 と同じです。
違うのは、文字列に Unicode (正確にはUCS-2)を使っていることであり、それに関わる問題を調整しているだけです。

結果として、Joliet は ISO9660:1999 の SVD と EVD の中間のようなものであり、EVD の「当事者同士の合意」とある部分を定めたものになっています。というより、Joliet のような仕様が普及したため、ISO9660:1999 の EVD が作られたのでしょう。

参考文献

Joliet Specification
http://bmrc.berkeley.edu/people/chaffee/jolspec.html
今回の基礎資料。
他にも検索すれば幾つか見つかります。
Microsoft のサイトで見つからないため、オリジナルがどれか不明です。

その他、多くの方の WebSite、ソースコード。

ISO9660 その15 情報交換の水準

PVD から辿るファイルとディレクトリには、以下の水準に分けられた制限があります。

水準	1	2	3
ファイル名+拡張子[BYTE]	8+3	30	30
ディレクトリ名[BYTE]	8	31	31
ファイル分割	不可	不可	可
ディレクトリ階層	8	8	8
フルパス名[BYTE]	255	255	255

EVD から辿るファイルとディレクトリには、以下の制限があります。

水準	1	2	3
ファイル識別子[BYTE]	207	207	207
ディレクトリ識別子[BYTE]	207	207	207
ファイル分割	不可	不可	可
ディレクトリ階層	制限なし	制限なし	制限なし
フルパス名[BYTE]	制限なし	制限なし	制限なし

PVD のファイル名+拡張子はの 30 は、ファイル名と拡張子の長さの合計で、'.'を除きます。 また、ファイル名か拡張子のどちらかは 1 文字以上です。

ディレクトリ階層は、ルートディレクトリを1とし、2、3、と続きます。

フルパス名[BYTE]には、ドライブレターを含みません。
0/LEVEL_02/LEVEL_03/LEVEL_04/LEVEL_05/LEVEL_06/LEVEL_07/LEVEL_08/FILENAME.EXT;32767
であれば 83 文字です。（ルートを1文字と数えると思うのですが、どうなのでしょう？）
水準1ならば問題ありません。

EVD のファイル/ディレクトリ識別子の 207 バイトという数字は、 ディレクトリレコードの仕様から算出されます。
ディレクトリレコードの長さは 8 ビットで記録され、 偶数のため最大254バイトです。 ファイル識別子以外の部分で最低33バイト必要であり、 CD-ROM XA で14バイト使用する（詳しくは不明）ため、 ファイル識別子の長さは最大207バイトになります。
なお、EVD のファイル識別子の拡張子、版数などは特に規定がなく、当事者間の合意によります。

一般的には 水準 1 が使われます。

ISO9660 その14 拡張属性レコード

拡張属性レコードは使ったことが無いので、表のみ掲げておきます。

位置	大きさ	型	名称	内容
0〜1	2	unsigned short	Owner Identification	所有者識別情報
2〜3	2	unsigned short (M)	Owner Identification	上に同じ
4〜5	2	unsigned short	Group Identification	グループ識別情報
6〜7	2	unsigned short (M)	Group Identification	上に同じ
8〜9	2	unsigned short	Permissions	許可条件
10〜26	17	datetime_l	File Creation Date and Time	ファイル作成日時
27〜43	17	datetime_l	File Modification Date and Time	ファイル更新日時
44〜60	17	datetime_l	File Expiration Date and Time	ファイル失効日時
61〜77	17	datetime_l	File Effective Date and Time	ファイル発効日時
78	1	unsigned char	Record Format	レコード形式
79	1	unsigned char	Record Attributes	レコード属性
80〜81	2	unsigned short	Record Length	レコード長
82〜83	2	unsigned short (M)	Record Length	上に同じ
84〜115	32	char[32]	System identifier	システム識別子 (a文字)
116〜179	64	unsigned char[64]	System Use	=0
180	1	unsigned char	Extended Attribute Record Version	拡張属性レコードの版数
181	1	unsigned char	Length of Escape Sequences (LEN_ESC)	エスケープシーケンスの長さ
182〜245	64	unsigned char[64]	Reserved	=0
246〜247	2	unsigned short	Length of Application Use (LEN_AU)	応用システム用欄の長さ
248〜249	2	unsigned short (M)	Length of Application Use (LEN_AU)	上に同じ
250〜(250+LEN_AU-1)	LEN_AU	unsigned char[LEN_AU]	Application Use	応用システム用
250+LEN_AU〜(250+LEN_AU+LEN_ESC-1)	LEN_ESC	char[LEN_ESC]	Escape Sequences	エスケープシーケンス

Permissions は次のとおりです。

ビット	実行者	内容
0	システム	0=読み取り可能 / 1=読み取り不能
1		=1
2		0=実行可能 / 1=実行不能
3		=1
4	所有者	0=読み取り可能 / 1=読み取り不能
5		=1
6		0=実行可能 / 1=実行不能
7		=1
8	グループ	0=読み取り可能 / 1=読み取り不能
9		=1
10		0=実行可能 / 1=実行不能
11		=1
12	その他	0=読み取り可能 / 1=読み取り不能
13		=1
14		0=実行可能 / 1=実行不能
15		=1

ISO9660 その13 パステーブル

パステーブルには、ボリュームが持つ全てのディレクトリの階層情報とディレクトリの場所が記されています。 つまりディレクトリを親から順に辿らなくともショートカットできるわけですが、 それにはパステーブルを全て読み込む必要があります。

パステーブルは、単純に言うと パステーブルレコードというディレクトリの情報を記した構造体をつなげて並べたものです。

一つのパステーブルレコードは一つのディレクトリに対応し、 順番に番号が割り振られます。 ルートディレクトリが 1 です。 子ディレクトリのパステーブルレコードは、親ディレクトリのパステーブルレコードの番号を持っています。

パステーブルレコードは以下の規則に従って並べられます。
1. ディレクトリ階層順。ルートから順に、親が前、子が後。
2. 同じ階層では、親ディレクトリの番号が若い方から先。
3. 親が同じならば、名前（文字コード）順。

パステーブルは、L型とM型をそれぞれ用意します。 L型では パステーブルレコードの Location of Extent と Parent Directory Number をリトルエンディアンで、 M型ではビッグエンディアンで記述します。

また、もう一つづつ予備のパステーブルを用意することも出来ます。

個々のパステーブルレコードの構造は、次のとおりです。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Length of Directory Identifier (LEN_DI)	ディレクトリ識別子の長さ
1	1	unsigned char	Extended Attribute Record Length	拡張属性レコードの長さ
2〜5	4	unsigned long (L/M)	Location of Extent	ディレクトリの先頭位置 [LBN]
6〜7	2	unsigned short (L/M)	Parent Directory Number	親ディレクトリの番号
8〜(8+LEN_DI-1)	LEN_FI	char[LEN_FI]	File Identifier	ディレクトリ識別子
8+LEN_DI	1	unsigned char	Padding Field	=0 全体を偶数にするため

Extended Attribute Record Length は、無ければ 0x00 です。

ディレクトリ識別子は、ディレクトリレコードと同様に、 ルートディレクトリでは1バイトの 0x00、 それ以外の一般的なディレクトリにはd/d1文字を使用します。

ディレクトリ識別子の長さが奇数の場合（全体の長さが奇数になってしまった場合） 終端に 1 バイト追加し、0x00 を入れます。これが Padding Field です。 ファイル名の長さが偶数ならば、必要ありません。

ISO9660 その12 ディレクトリとディレクトリレコード

ディレクトリは、単純に書くとそのディレクトリが持っている ファイルやディレクトリの情報を記した構造体（ディレクトリレコード）をつなげて並べたものです。
ただ、個々のディレクトリレコードの大きさは、ファイル/ディレクトリの名前の長さによって異なります。

ディレクトリレコードは、次のようになっています。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Length of Directory Record (LEN_DR)	このディレクトリレコードの長さ [BYTE]
1	1	unsigned char	Extended Attribute Record Length	拡張属性レコードの長さ(無ければ0)
2〜5	4	unsigned long	Location of Extent	ディレクトリまたはファイル本体の先頭位置 [LBN]
6〜9	4	unsigned long (M)	Location of Extent	上に同じ
10〜13	4	unsigned long	Data Length	ディレクトリまたはファイル本体の大きさ [BYTE]
14〜17	4	unsigned long (M)	Data Length	上に同じ
18〜24	7	struct datetime_s	Recording Date and Time	記録日時
25	1	unsigned char	File Flags	ファイルフラグ
26	1	unsigned char	File Unit Size	ファイルユニットの大きさ
27	1	unsigned char	Interleave Gap Size	インタリーブ間隙の大きさ
28〜29	2	unsigned short	Volume Sequence Number	ボリューム順序番号
30〜31	2	unsigned short (M)	Volume Sequence Number	上に同じ
32	1	unsigned char	Length of File Identifier (LEN_FI)	ファイル識別子の長さ(LEN_FI)
33〜(33+LEN_FI-1)	LEN_FI	char[LEN_FI]	File Identifier	ファイル/ディレクトリ識別子
33+LEN_FI	1	unsigned char	Padding Field	=0 全体を偶数にするため
(LEN_DR-LEN_SU)〜(LEN_DR-1)	LEN_SU	char[LEN_SU]	System Use	システム用

ファイルの場合、Data Length はファイル本体のバイト数です。
ディレクトリの場合、Data Length は
ディレクトリが占有している論理ブロック数×論理ブロック当たりのバイト数
です。
また、Data Length に拡張属性の大きさは含みません。


表中の記録日時の構造（datetime_s）は次のとおりです。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Number of years since 1900	西暦年 - 1900
1	1	unsigned char	Month of the year from 1 to 12	月
2	1	unsigned char	Day of the month from 1 to 31	日
3	1	unsigned char	Hour of the day from 0 to 23	時
4	1	unsigned char	Minute of the hour from 0 to 59	分
5	1	unsigned char	Second of the minute from 0 to 59	秒
6	1	char	Offset from Greenwich Mean Time in number of 15 min intervals from -48 (West) to +52 (East)	グリニッジ標準時からの偏差(15分単位)

こちらの年月日時分秒は文字ではなく数値です。 使われていなければ、全て 0x00 です。
西暦2156年問題があります。

ファイルフラグは次のとおりです。

ビット	名称	内容
0	Existence	0=可視ファイル / 1=不可視ファイル
1	Directory	0=ファイル / 1=ディレクトリ
2	Associated File	0=主ファイル / 1=関連ファイル
3	Record	0=ファイルがレコード形式を持たない / 1=レコード形式を持つ
4	Protection	0=許可条件無効 / 1=許可条件有効
5	Reserved	予約(=0)
6	Reserved	予約(=0)
7	Multi-Extent	0=ファイルの最終ディレクトリレコードである / 1=ファイルの最終ディレクトリレコードでない

隠しファイルのとき、ビット0を設定します。
ビット1でファイルかディレクトリかを判別します。
他は…大抵 0 です。

File Unit Size と Interleave Gap Size は、ファイルが分割されている時に使います。 ファイルが分割されていなければ 0 です。

Volume Sequence Number は、普通一つのボリューム内に全て記入するので、その場合 1 です。


ファイル/ディレクトリ識別子は、いわゆるファイル/ディレクトリ名です。

PVD から辿る場合、ファイル識別子は、次のようになっています。
ファイル名+0x2E+拡張子+0x3B+バージョン
0x2E = '.'
0x3B = ';'
拡張子は無い場合もあります。
バージョンは、1〜32767の数値を文字で記述します。 windows では 1 です。
各文字はd文字を使用します。
よって、
FILENAME.EXT;1
のように書かれています。
（文字数の制限は後まわし。）

EVD から辿る場合、文字はd1文字を使用します。
拡張子、版数などはありません。（当事者間の合意によります。）

ディレクトリでは、最初に自身のディレクトリレコードを、 次に親のディレクトリレコードを記録します。 自分自身のディレクトリ識別子には、1バイトの 0x00 を、 親ディレクトリのディレクトリ識別子には、1バイトの 0x01 を使います。 文字に Unicode のような2バイト文字を使う場合でも、 ファイル識別子の長さ(LEN_FI)を 1 と置き、 単一バイトの 0x00 と 0x01 を使用します。
なお、ルートディレクトリの識別子にも1バイトの 0x00 を使います。 ルートディレクトリ内の親ディレクトリ（0x01）もルートディレクトリ自身を示します。 （無いこともあります。）
それ以外の一般的なディレクトリの識別子にはd/d1文字を使用します。


ファイル識別子の長さが偶数の場合（全体の長さが奇数になってしまった場合） 終端に 1 バイト追加し、0x00 を入れます。これが Padding Field です。 ファイル名の長さが奇数ならば、必要ありません。

System Use は、ファイル名の長さにかかわらず ディレクトリレコードの長さを同じにしたい場合（たまにある）など、 ディレクトリレコード間に隙間を空ける時に使います。
なお、ディレクトリレコードが論理ブロックを跨がないように、 論理ブロックの終わりのほうを 0x00 で埋める必要があります。
　

ISO9660 その11 VDT

Volume Descriptor Set Terminator (VDT)(ボリューム記述子集合終端子)は、 ボリューム記述子群の終端を示すもので、ISO9660及びその派生、拡張形式には 必ず一つは存在します。その構造は、次のとおりです。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Volume Descriptor Type	=255
1〜5	5	char[5]	Standard Identifier	="CD001"
6	1	unsigned char	Volume Descriptor Version	大抵 =1
7〜2047	2041	unsigned char[2041]	(Reserved for future standardization)	=0

最初のバイトが 255 ならば、ボリューム記述子群はここまで、ということです。

ISO9660 その10 Boot Record

Boot Record (BR)(ブートレコード)は使ったことがないので、 表のみ書いておきます。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	char	Volume Descriptor Type	=0
1〜5	5	char[5]	Standard Identifier	="CD001"
6	1	unsigned char	Volume Descriptor Version	大抵 =1
7〜38	32	char[32]	Boot System Identifier	起動システム識別子 (a文字)
39〜70	32	char[32]	Boot Identifier	起動識別子 (a文字)
71〜2047	1977	unsigned char[1977]	Boot System Use	起動システム用

ISO9660 その9 VPD

Volume Partition Descriptor (VPD)(ボリューム区画記述子)は使ったことがないので、 表のみ書いておきます。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Volume Descriptor Type	=3
1〜5	5	char[5]	Standard Identifier	="CD001"
6	1	unsigned char	Volume Descriptor Version	大抵 =1
7	1	unsigned char	Unused Field	=0
8〜39	32	char[32]	System identifier	システム識別子 (a文字)
40〜71	32	char[32]	Volume Partition Identifier	ボリューム区画識別子 (d文字)
72〜75	4	unsigned long	Volume Partition Location	ボリューム区画の先頭位置 [LBN]
76〜79	4	unsigned long (M)	Volume Partition Location	上に同じ
80〜83	4	unsigned long	Volume Partition Size	ボリューム区画の大きさ [Blocks]
84〜87	4	unsigned long (M)	Volume Partition Size	上に同じ
88〜2047	1960	unsigned char[1960]	System Use	システム用

ISO9660 その8 SVD/EVD

Supplementary Volume Descriptor (SVD)(副ボリューム記述子) と Enhanced Volume Descriptor (EVD)(拡張ボリューム記述子)の構造は PVD と同じですが、入れる値が異なります。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Volume Descriptor Type	=2
1〜5	5	char[5]	Standard Identifier	="CD001"
6	1	unsigned char	Volume Descriptor Version	=1(SVD), =2(EVD)
7	1	unsigned char	Volume Flags	ビット0 : 0=ISO2375登録のエスケープシーケンスのみ / 1=ISO2375登録外のエスケープシーケンスが含まれる
8〜39	32	char[32]	System identifier	システム識別子 (a1文字)
40〜71	32	char[32]	Volume Identifier	ボリュームラベル (d1文字)
72〜79	8	char[8]	Unused Field	=0
80〜83	4	unsigned long	Volume Space Size	ボリュームの大きさ [Blocks]
84〜87	4	unsigned long (M)	Volume Space Size	上に同じ
88〜119	32	char[32]	Escape Sequences	エスケープシーケンス
120〜121	2	unsigned short	Volume Set Size	ボリューム集合の大きさ
122〜123	2	unsigned short (M)	Volume Set Size	上に同じ
124〜125	2	unsigned short	Volume Sequence Number	ボリューム順序番号
126〜127	2	unsigned short (M)	Volume Sequence Number	上に同じ
128〜129	2	unsigned short	Logical Block Size	論理ブロックの大きさ [BYTE] 大抵2048
130〜131	2	unsigned short (M)	Logical Block Size	上に同じ
132〜135	4	unsigned long	Path Table Size	パステーブルの大きさ [BYTE]
136〜139	4	unsigned long (M)	Path Table Size	上に同じ
140〜143	4	unsigned long	Location of Occurrence of Type L Path Table	L形パステーブルの先頭位置 [LBN]
144〜147	4	unsigned long	Location of Optional Occurrence of Type L Path Table	任意L形パステーブルの先頭位置 [LBN]
148〜151	4	unsigned long (M)	Location of Occurrence of Type M Path Table	M形パステーブルの先頭位置 [LBN]
152〜155	4	unsigned long (M)	Location of Optional Occurrence of Type M Path Table	任意M形パステーブルの先頭位置 [LBN]
156〜189	34	struct directory_record	Directory Record for Root Directory	ルートディレクトリのディレクトリレコード
190〜317	128	char[128]	Volume Set Identifier	ボリューム集合識別子 (d1文字)
318〜445	128	char[128]	Publisher Identifier	出版者識別子 (a1文字)
446〜573	128	char[128]	Data Preparer Identifier	データ編集者識別子 (a1文字)
504〜701	128	char[128]	Application Identifier	応用システム識別子 (a1文字)
702〜738	37	char[37]	Copyright File Identifier	著作権ファイル識別子 (d1文字)
739〜775	37	char[37]	Abstract File Identifier	抄録ファイル識別子 (d1文字)
776〜812	37	char[37]	Bibliographic File Identifier	書誌ファイル識別子 (d1文字)
813〜829	17	struct datetime_l	Volume Creation Date and Time	ボリューム作成日時
830〜846	17	struct datetime_l	Volume Modification Date and Time	ボリューム更新日時
847〜863	17	struct datetime_l	Volume Expiration Date and Time	ボリューム失効日時
864〜880	17	struct datetime_l	Volume Effective Date and Time	ボリューム発効日時
881	1	unsigned char	File Structure Version	ファイル構造版数 =1
882	1	unsigned char	Reserved	=0
883〜1394	512	unsigned char[512]	Application Use	=0
1395〜2047	653	unsigned char[653]	Reserved	=0

Escape Sequences には、ISO/IEC 2022 のエスケープシーケンスを入れます。 これがあると、ファイル名などに多種の文字が使用できるようになりますが、 読み取る側がそのエスケープシーケンスに対応していないと無駄です。
全て 0 であれば ISO/IEC 646 となり、a 文字と d 文字しか使えません。

各日時は、PVD と同じです。つまり、年月日時分秒1/100秒にはd文字を使います。

System identifier、Publisher Identifier、Data Preparer Identifier、Application Identifier が a 文字から a1 文字に、 Volume Identifier、Volume Set Identifier、Copyright File Identifier、Abstract File Identifier、Bibliographic File Identifier が d 文字から d1 文字に、 それぞれ変更されています。

エスケープシーケンスの補足と疑問

ISO9660 その7 PVD

Primary Volume Descriptor (PVD)(基本ボリューム記述子)の構造は、次のとおりです。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Volume Descriptor Type	=1
1〜5	5	char[5]	Standard Identifier	="CD001"
6	1	unsigned char	Volume Descriptor Version	大抵 =1
7	1	unsigned char	Unused Field	=0
8〜39	32	char[32]	System identifier	システム識別子 (a文字)
40〜71	32	char[32]	Volume Identifier	ボリュームラベル (d文字)
72〜79	8	char[8]	Unused Field	=0
80〜83	4	unsigned long	Volume Space Size	ボリュームの大きさ [Blocks]
84〜87	4	unsigned long (M)	Volume Space Size	上に同じ
88〜119	32	char[32]	Escape Sequences	=0
120〜121	2	unsigned short	Volume Set Size	ボリューム集合の大きさ
122〜123	2	unsigned short (M)	Volume Set Size	上に同じ
124〜125	2	unsigned short	Volume Sequence Number	ボリューム順序番号
126〜127	2	unsigned short (M)	Volume Sequence Number	上に同じ
128〜129	2	unsigned short	Logical Block Size	論理ブロックの大きさ [BYTE] 大抵2048
130〜131	2	unsigned short (M)	Logical Block Size	上に同じ
132〜135	4	unsigned long	Path Table Size	パステーブルの大きさ [BYTE]
136〜139	4	unsigned long (M)	Path Table Size	上に同じ
140〜143	4	unsigned long	Location of Occurrence of Type L Path Table	L形パステーブルの先頭位置 [LBN]
144〜147	4	unsigned long	Location of Optional Occurrence of Type L Path Table	任意L形パステーブルの先頭位置 [LBN]
148〜151	4	unsigned long (M)	Location of Occurrence of Type M Path Table	M形パステーブルの先頭位置 [LBN]
152〜155	4	unsigned long (M)	Location of Optional Occurrence of Type M Path Table	任意M形パステーブルの先頭位置 [LBN]
156〜189	34	struct directory_record	Directory Record for Root Directory	ルートディレクトリのディレクトリレコード
190〜317	128	char[128]	Volume Set Identifier	ボリューム集合識別子 (d文字)
318〜445	128	char[128]	Publisher Identifier	出版者識別子 (a文字)
446〜573	128	char[128]	Data Preparer Identifier	データ編集者識別子 (a文字)
504〜701	128	char[128]	Application Identifier	応用システム識別子 (a文字)
702〜738	37	char[37]	Copyright File Identifier	著作権ファイル識別子 (d文字)
739〜775	37	char[37]	Abstract File Identifier	抄録ファイル識別子 (d文字)
776〜812	37	char[37]	Bibliographic File Identifier	書誌ファイル識別子 (d文字)
813〜829	17	struct datetime_l	Volume Creation Date and Time	ボリューム作成日時
830〜846	17	struct datetime_l	Volume Modification Date and Time	ボリューム更新日時
847〜863	17	struct datetime_l	Volume Expiration Date and Time	ボリューム失効日時
864〜880	17	struct datetime_l	Volume Effective Date and Time	ボリューム発効日時
881	1	unsigned char	File Structure Version	ファイル構造版数 =1
882	1	unsigned char	Reserved	=0
883〜1394	512	unsigned char[512]	Application Use	=0
1395〜2047	653	unsigned char[653]	Reserved	=0

文字を入れる System identifier、Volume Identifier、 Volume Set Identifier、Publisher Identifier、Data Preparer Identifier、Application Identifier、 Copyright File Identifier、Abstract File Identifier、Bibliographic File Identifier は全て先詰で、 余った部分には半角スペース (0x20) を入れます。 使わない場合は全て半角スペース (0x20) です。
ただ、中には最後のバイトが 0 であったり、余った部分が 0 であるディスクもあったような気がします。

Volume Set Size と Volume Sequence Number は、 例えばCD-ROM何枚組の百科辞典があるとき、 辞典のディスク枚数を Volume Set Size に、そのディスク番号を Volume Sequence Number に それぞれ入れます。ただ複数枚組のゲームでも使われているのを見たことは無く、 どちらも大抵 0x01 が入っています。

Path Table Size はパステーブルの先端から終端までのバイト数です。 パステーブルでは一つのパステーブルレコードが論理ブロックを跨いでも大丈夫です。

任意パステーブルを使わない場合 Location of Occurrence of Type L/M Path Table に 0 を入れます。

Directory Record for Root Directory には、 ルートディレクトリのディレクトリレコード（後述）が丸ごと入っています。 ディレクトリ識別子は 0x00 で、識別子の長さは 1 バイトです。

Volume Set Identifier には、例えばCD-ROM何枚組の百科辞典があるとき、 その百科辞典名を入れます。 ただ使われているのを見たことはあまり無く、 ボリュームラベルと同じか、半角スペース(0x20)で埋まっています。NOT_SET と書かれるソフトもあったような気がします。

Publisher Identifier、Data Preparer Identifier、Application Identifier が使われる場合で、 最初のバイトがアンダーバー (0x5F '_') のとき、ファイル名が入っており、 そのファイルがルートディレクトリに置かれています。 その場合、ディレクトリレコードのファイル記述子と同じ構造です。他、普通の文字列が入っている場合もあります。

Copyright File Identifier、Abstract File Identifier、Bibliographic File Identifier が使われるとき、 ファイル名が入っており、 そのファイルがルートディレクトリに置かれています。

作成、更新、失効、発行日時の構造(datetime_l)は、次のとおりです。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	4	char[4]	Year from 1 to 9999	西暦年 (d文字)
4	2	char[2]	Month of the year from 1 to 12	月 (d文字)
6	2	char[2]	Day of the month from 1 to 31	日 (d文字)
8	2	char[2]	Hour of the day from 0 to 23	時 (d文字)
10	2	char[2]	Minute of the hour from 0 to 59	分 (d文字)
12	2	char[2]	Second of the minute from 0 to 59	秒 (d文字)
14	2	char[2]	Hundredths of a second	1/100 秒 (d文字)
16	1	char	Offset from Greenwich Mean Time in number of 15 min intervals from -48 (West) to +52 (East)	グリニッジ標準時からの偏差(15分単位)

年月日時分秒1/100秒は、数値ではなくd文字です。1月の場合'0x30''0x31'、12月の場合'0x31''0x32'となります。偏差のみ数値です。 偏差は、日本の場合 0x24=36=9×4 になります。
使われていない場合、年月日時分秒1/100秒にd文字の 0 (0x30) 、偏差に数値の 0x00 がそれぞれ入っています。 たまに全て数値の 0x00 になっているディスクもあります。
なお、西暦1万年問題があります。

Application Use や 最後の Reserved には、プロテクトがかけられたディスクなどで 何かしらの文字などが入っている場合があります。

ISO9660 その6 ボリューム記述子

ボリューム記述子群は、読み取りのスタート地点であり、 トラックの先頭より16論理セクタ目から始まり、数論理セクタ続きます。
この中に、ボリューム、ファイルシステムの情報が書かれています。
個々のボリューム記述子の大きさは1論理セクタです。

ボリューム記述子には、次の種類があります。

番号	名称	適当訳	備考
0	Boot Record	起動レコード
1	Primary Volume Descriptor (PVD)	基本ボリューム記述子	本当は厳密なISO9660用
2	Supplementary Volume Descriptor (SVD) Enhanced Volume Descriptor (EVD)	副ボリューム記述子 拡張ボリューム記述子	文字種、文字数などの制限を緩めたい場合 joliet など
3	Volume Partition Descriptor	ボリューム区画記述子
255	Volume Descriptor Set Terminator (VDT)	ボリューム記述子集合終端子	ボリューム記述子群の最後を示す

ボリューム記述子群は、最低2論理セクタ続きます。
16 PVD
17 VDT
です。

多くの windows 用 CD-ROM では、
16 PVD
17 SVD
18 VDT
となっています。この場合、PVD用のパステーブルとディレクトリ群とは別に、 SVD用のパステーブルとディレクトリ群があります。ファイル本体は共通です。

拡張ボリューム記述子（EVD）は、ISO9660:1999 から加えられた仕様です。

個々のボリューム記述子は、次のようになっています。

位置	大きさ	型	名称	内容
0	1	unsigned char	Volume Descriptor Type	ボリューム記述子の種類
1〜5	5	char[5]	Standard Identifier	="CD001"
6	1	unsigned char	Volume Descriptor Version	バージョン
7〜2047	2041	-	-	ボリューム記述子の種類によって異なる

ISO9660 その5 d文字とa文字

ISO9660 では、OS 間の互換性を保つため、使える文字の制限が厳しいです。
PVD および PVD を起点に読み取るファイル/ディレクトリ識別子では次の d 文字と a 文字しか使えません。

d 文字

DEC HEX CHAR 0 0x00 　 1 0x01 　 2 0x02 　 3 0x03 　 4 0x04 　 5 0x05 　 6 0x06 　 7 0x07 　 8 0x08 　 9 0x09 　 10 0x0A 　 11 0x0B 　 12 0x0C 　 13 0x0D 　 14 0x0E 　 15 0x0F 　 16 0x10 　 17 0x11 　 18 0x12 　 19 0x13 　 20 0x14 　 21 0x15 　 22 0x16 　 23 0x17 　 24 0x18 　 25 0x19 　 26 0x1A 　 27 0x1B 　 28 0x1C 　 29 0x1D 　 30 0x1E 　 31 0x1F

DEC HEX CHAR 32 0x20 　 33 0x21 　 34 0x22 　 35 0x23 　 36 0x24 　 37 0x25 　 38 0x26 　 39 0x27 　 40 0x28 　 41 0x29 　 42 0x2A 　 43 0x2B 　 44 0x2C 　 45 0x2D 　 46 0x2E 　 47 0x2F 　 48 0x30 0 49 0x31 1 50 0x32 2 51 0x33 3 52 0x34 4 53 0x35 5 54 0x36 6 55 0x37 7 56 0x38 8 57 0x39 9 58 0x3A 　 59 0x3B 　 60 0x3C 　 61 0x3D 　 62 0x3E 　 63 0x3F

DEC HEX CHAR 64 0x40 　 65 0x41 A 66 0x42 B 67 0x43 C 68 0x44 D 69 0x45 E 70 0x46 F 71 0x47 G 72 0x48 H 73 0x49 I 74 0x4A J 75 0x4B K 76 0x4C L 77 0x4D M 78 0x4E N 79 0x4F O 80 0x50 P 81 0x51 Q 82 0x52 R 83 0x53 S 84 0x54 T 85 0x55 U 86 0x56 V 87 0x57 W 88 0x58 X 89 0x59 Y 90 0x5A Z 91 0x5B 　 92 0x5C 　 93 0x5D 　 94 0x5E 　 95 0x5F _

DEC HEX CHAR 96 0x60 　 97 0x61 　 98 0x62 　 99 0x63 　 100 0x64 　 101 0x65 　 102 0x66 　 103 0x67 　 104 0x68 　 105 0x69 　 106 0x6A 　 107 0x6B 　 108 0x6C 　 109 0x6D 　 110 0x6E 　 111 0x6F 　 112 0x70 　 113 0x71 　 114 0x72 　 115 0x73 　 116 0x74 　 117 0x75 　 118 0x76 　 119 0x77 　 120 0x78 　 121 0x79 　 122 0x7A 　 123 0x7B 　 124 0x7C 　 125 0x7D 　 126 0x7E 　 127 0x7F

a 文字

DEC HEX CHAR 0 0x00 　 1 0x01 　 2 0x02 　 3 0x03 　 4 0x04 　 5 0x05 　 6 0x06 　 7 0x07 　 8 0x08 　 9 0x09 　 10 0x0A 　 11 0x0B 　 12 0x0C 　 13 0x0D 　 14 0x0E 　 15 0x0F 　 16 0x10 　 17 0x11 　 18 0x12 　 19 0x13 　 20 0x14 　 21 0x15 　 22 0x16 　 23 0x17 　 24 0x18 　 25 0x19 　 26 0x1A 　 27 0x1B 　 28 0x1C 　 29 0x1D 　 30 0x1E 　 31 0x1F

DEC HEX CHAR 32 0x20 SP 33 0x21 ! 34 0x22 " 35 0x23 　 36 0x24 　 37 0x25 % 38 0x26 & 39 0x27 ' 40 0x28 ( 41 0x29 ) 42 0x2A * 43 0x2B + 44 0x2C , 45 0x2D - 46 0x2E . 47 0x2F / 48 0x30 0 49 0x31 1 50 0x32 2 51 0x33 3 52 0x34 4 53 0x35 5 54 0x36 6 55 0x37 7 56 0x38 8 57 0x39 9 58 0x3A : 59 0x3B ; 60 0x3C < 61 0x3D = 62 0x3E > 63 0x3F ?

DEC HEX CHAR 64 0x40 　 65 0x41 A 66 0x42 B 67 0x43 C 68 0x44 D 69 0x45 E 70 0x46 F 71 0x47 G 72 0x48 H 73 0x49 I 74 0x4A J 75 0x4B K 76 0x4C L 77 0x4D M 78 0x4E N 79 0x4F O 80 0x50 P 81 0x51 Q 82 0x52 R 83 0x53 S 84 0x54 T 85 0x55 U 86 0x56 V 87 0x57 W 88 0x58 X 89 0x59 Y 90 0x5A Z 91 0x5B 　 92 0x5C 　 93 0x5D 　 94 0x5E 　 95 0x5F _

DEC HEX CHAR 96 0x60 　 97 0x61 　 98 0x62 　 99 0x63 　 100 0x64 　 101 0x65 　 102 0x66 　 103 0x67 　 104 0x68 　 105 0x69 　 106 0x6A 　 107 0x6B 　 108 0x6C 　 109 0x6D 　 110 0x6E 　 111 0x6F 　 112 0x70 　 113 0x71 　 114 0x72 　 115 0x73 　 116 0x74 　 117 0x75 　 118 0x76 　 119 0x77 　 120 0x78 　 121 0x79 　 122 0x7A 　 123 0x7B 　 124 0x7C 　 125 0x7D 　 126 0x7E 　 127 0x7F

0x20 の"SP"は"半角スペース"のことです。 空白部分は、半角スペースではなく、使えないコードです。

この他に、0x2E'.'、0x3B';'、0x20' '(半角スペース) を使います。 '.'はファイル名と拡張子の区切りに、';'はファイル識別子の拡張子と版数の区切りに使われます。 半角スペースはPVD内などの文字列を入れる場所で余ったバイトを埋めるために使われます。 また、ディレクトリ識別子では、単一の 0x00 を自身のディレクトリ、 0x01 を親ディレクトリの識別子として使います。

SVD/EVD および SVD/EVD を起点に読み取るファイル/ディレクトリ識別子では d 文字の替わりに d1 文字、a 文字の替わりに a1 文字を使います。 d1、a1 文字セットの内容は当事者間の合意によります。

ISO9660 その4 数値の表記

ISO9660 ではシステムの違いによって、2、4バイトの数値がリトルエンディアン、ビッグエンディアンのどちらにも対応できるよう、両方書いてある箇所が多くあります。それは、リトルエンディアンの値を先に、ビッグエンディアンの値を後に続けます。

例えば、2 バイトの数値（short、unsigned short）の数値
4660 = 0x1234
の場合、4 バイト使用して、
0x34 0x12 0x12 0x34
の順で記録されます。

例えば、4 バイトの数値（long、unsigned long）の数値
305419896 = 0x12345678
の場合、8 バイト使用して順に、
0x78 0x56 0x34 0x12 0x12 0x34 0x56 0x78
の順で記録されます。

ただ、このブログでは windows でプログラムを作ることを考えて、公式の表では一つにまとめて書いてあるこれらを分離し、ビッグエンディアンの方に (M) と付けることにします。(M = most significant byte first)
unsigned short
unsigned short (M)
あるいは
unsigned long
unsigned long (M)
です。
また、リトルエンディアンとビッグエンディアンのどちらかをとる場合には (L/M) を付けます。
unsigned short (L/M)
あるいは
unsigned long (L/M)
です。

なお、8 バイトの数値はありません。