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commit fe8cbff729
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GPG Key ID: 4AEE18F83AFDEB23
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@ -1 +1,218 @@
# FAT32文件系统 # FAT32文件系统
## 简介
  FAT32文件系统是一种相对简单的文件系统。
  FAT32文件系统实现在`kernel/filesystem/fat32/`中。
---
## 相关数据结构
### struct fat32_BootSector_t
  fat32启动扇区结构体
```c
struct fat32_BootSector_t
{
uint8_t BS_jmpBoot[3]; // 跳转指令
uint8_t BS_OEMName[8]; // 生产厂商名
uint16_t BPB_BytesPerSec; // 每扇区字节数
uint8_t BPB_SecPerClus; // 每簇扇区数
uint16_t BPB_RsvdSecCnt; // 保留扇区数
uint8_t BPB_NumFATs; // FAT表数量
uint16_t BPB_RootEntCnt; // 根目录文件数最大值
uint16_t BPB_TotSec16; // 16位扇区总数
uint8_t BPB_Media; // 介质描述符
uint16_t BPB_FATSz16; // FAT12/16每FAT扇区数
uint16_t BPB_SecPerTrk; // 每磁道扇区数
uint16_t BPB_NumHeads; // 磁头数
uint32_t BPB_HiddSec; // 隐藏扇区数
uint32_t BPB_TotSec32; // 32位扇区总数
uint32_t BPB_FATSz32; // FAT32每FAT扇区数
uint16_t BPB_ExtFlags; // 扩展标志
uint16_t BPB_FSVer; // 文件系统版本号
uint32_t BPB_RootClus; // 根目录起始簇号
uint16_t BPB_FSInfo; // FS info结构体的扇区号
uint16_t BPB_BkBootSec; // 引导扇区的备份扇区号
uint8_t BPB_Reserved0[12];
uint8_t BS_DrvNum; // int0x13的驱动器号
uint8_t BS_Reserved1;
uint8_t BS_BootSig; // 扩展引导标记
uint32_t BS_VolID; // 卷序列号
uint8_t BS_VolLab[11]; // 卷标
uint8_t BS_FilSysType[8]; // 文件系统类型
uint8_t BootCode[420]; // 引导代码、数据
uint16_t BS_TrailSig; // 结束标志0xAA55
} __attribute__((packed));
```
### struct fat32_FSInfo_t
   该扇区存储了FAT32文件系统的一些参考信息。
```c
struct fat32_FSInfo_t
{
uint32_t FSI_LeadSig;
uint8_t FSI_Reserved1[480];
uint32_t FSI_StrucSig;
uint32_t FSI_Free_Count;
uint32_t FSI_Nxt_Free;
uint8_t FSI_Reserved2[12];
uint32_t FSI_TrailSig;
} __attribute__((packed));
```
**FSI_LeadSig**
  FS info扇区标志符 数值为0x41615252
**FSI_Reserved1**
  保留使用全部置为0
**FSI_StrucSig**
  FS_Info扇区的另一个标志符数值为0x61417272
**FSI_Free_Count**
  上一次记录的空闲簇数量,这是一个参考值
**FSI_Nxt_Free**
  空闲簇的起始搜索位置,这是为驱动程序提供的参考值.
**FSI_Reserved2**
  保留使用全部置为0
**FSI_TrailSig**
  FS_Info扇区结束标志数值为0xaa550000
### struct fat32_Directory_t
  短目录项结构体。
```c
struct fat32_Directory_t
{
unsigned char DIR_Name[11];
unsigned char DIR_Attr;
unsigned char DIR_NTRes;
unsigned char DIR_CrtTimeTenth;
unsigned short DIR_CrtTime;
unsigned short DIR_CrtDate;
unsigned short DIR_LastAccDate;
unsigned short DIR_FstClusHI;
unsigned short DIR_WrtTime;
unsigned short DIR_WrtDate;
unsigned short DIR_FstClusLO;
unsigned int DIR_FileSize;
} __attribute__((packed));
```
**DIR_Name**
  目录项名称。前8bytes为基础名后3bytes为扩展名
**DIRAttr**
  目录项属性。可选值有如下:
> - ATTR_READ_ONLY
>
> - ATTR_HIDDEN
>
> - ATTR_SYSTEM
>
> - ATTR_VOLUME_ID
>
> - ATTR_DIRECTORY
>
> - ATTR_ARCHIVE
>
> - ATTR_LONG_NAME
**DIR_NTRes**
  该项为Windows下特有的表示区域通过该项的值表示基础名和扩展名的大小写情况。该项的值为`EXT|BASE`组合而成,其中,具有以下定义:
> BASE:LowerCase(8),UpperCase(0)
> EXT:LowerCase(16),UpperCase(0)
**DIR_CrtTimeTenth**
  文件创建的毫秒级时间戳
**DIR_CrtTime**
  文件创建时间
**DIR_CrtDate**
  文件创建日期
**DIR_LastAccDate**
  文件的最后访问日期
**DIR_FstClusHI**
   文件起始簇号高16bit
**DIR_WrtTime**
  最后写入时间
**DIR_WrtDate**
  最后写入日期
**DIR_FstClusLO**
   文件起始簇号低16bit
**DIR_FileSize**
  文件大小
### struct fat32_partition_info_t
  该数据结构为FAT32分区的信息结构体并不实际存在于物理磁盘上。这个结构体在挂载文件系统时被创建作为文件系统的超级块的私有信息的一部分。
### struct fat32_inode_info_t
  该结构体是VFS的inode结构体的私有信息部分的具体实现。
---
## 已知问题
1. 对目录项名称的检查没有按照标准严格实现
2. 当磁盘可用簇数量发生改变时未更新FS_Info扇区
3. 未填写目录项的时间字段
---
## TODO
- 实现FAT32文件系统与具体类型的磁盘操作的解耦
- 完全实现VFS定义的文件接口
- 性能优化
---
## 参考资料
[FAT32 File System Specification - from Microsoft](http://download.microsoft.com/download/1/6/1/161ba512-40e2-4cc9-843a-923143f3456c/fatgen103.doc)

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@ -87,7 +87,7 @@ struct fat32_FSInfo_t
struct fat32_Directory_t struct fat32_Directory_t
{ {
unsigned char DIR_Name[11]; unsigned char DIR_Name[11];
unsigned char DIR_Attr; // 文件属性 unsigned char DIR_Attr; // 目录项属性
unsigned char DIR_NTRes; // EXT|BASE => 8(BASE).3(EXT) unsigned char DIR_NTRes; // EXT|BASE => 8(BASE).3(EXT)
// BASE:LowerCase(8),UpperCase(0) // BASE:LowerCase(8),UpperCase(0)
// EXT:LowerCase(16),UpperCase(0) // EXT:LowerCase(16),UpperCase(0)