fat文件系统查找删除创建目录

　　Fat文件系统查找过程
　　查找一个文件是通过文件名查找的，对于fat文件系统，可以直接从vfat_lookup函数看
　　主体流程如下：  vfat_lookup     vfat_find     	fat_search_long     		while (1)     			fat_get_entry(inode, &cpos, &bh, &de)     			fat_name_match(sbi, name, name_len, bufname, len)     fat_build_inode 		inode = new_inode(sb); 			inode->i_ino = iunique(sb, MSDOS_ROOT_INO); 			fat_fill_inode(inode, de)
　　vfat_lookup调了fat_search_long查找文件，其中qname->name就是文件名，比如说我们打开file.txt，就会先查找文件，这里传入的参数qname->name就是文件名，打印出来就是file.txt。  static int vfat_find(struct inode *dir, const struct qstr *qname, 		     struct fat_slot_info *sinfo) { 	unsigned int len = vfat_striptail_len(qname); 	if (len == 0) 		return -ENOENT; 	return fat_search_long(dir, qname->name, len, sinfo); }
　　fat_search_long里面有个死循环，里面先调用fat_get_entry(inode, &cpos, &bh, &de)获取目录项，也就是de变量，msdos_dir_entry这个结构体，这个就是fdt表，也是fat文件系统的目录项。
　　先判断文件名是否等于DELETED_FLAG，就是0xe5，如果是，代码这个是删除文件，直接continue获取下一个目录项继续解析。一般短文件名，通过fat_name_match(sbi, name, name_len, bufname, len)函数，匹配，匹配上的话，说明找到该文件，直接跳转到found，  int fat_search_long(struct inode *inode, const unsigned char *name, 		    int name_len, struct fat_slot_info *sinfo) { 	struct super_block *sb = inode->i_sb; 	struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb); 	struct buffer_head *bh = NULL; 	struct msdos_dir_entry *de; 	unsigned char nr_slots; 	wchar_t *unicode = NULL; 	unsigned char bufname[FAT_MAX_SHORT_SIZE]; 	loff_t cpos = 0; 	int err, len; 	err = -ENOENT; 	while (1) { 		if (fat_get_entry(inode, &cpos, &bh, &de) == -1) 			goto end_of_dir; parse_record: 		nr_slots = 0; 		if (de->name[0] == DELETED_FLAG) 			continue; 		if (de->attr != ATTR_EXT && (de->attr & ATTR_VOLUME)) 			continue; 		if (de->attr != ATTR_EXT && IS_FREE(de->name)) 			continue; 		if (de->attr == ATTR_EXT) { 			int status = fat_parse_long(inode, &cpos, &bh, &de, 						    &unicode, &nr_slots); 			if (status < 0) { 				err = status; 				goto end_of_dir; 			} else if (status == PARSE_INVALID) 				continue; 			else if (status == PARSE_NOT_LONGNAME) 				goto parse_record; 			else if (status == PARSE_EOF) 				goto end_of_dir; 		} 		/* Never prepend ＂.＂ to hidden files here. 		 * That is done only for msdos mounts (and only when 		 * ＂dotsOK=yes＂); if we are executing here, it is in the 		 * context of a vfat mount. 		 */ 		len = fat_parse_short(sb, de, bufname, 0); 		if (len == 0) 			continue; 		/* Compare shortname */ 		if (fat_name_match(sbi, name, name_len, bufname, len)) 			goto found; 		if (nr_slots) { 			void *longname = unicode + FAT_MAX_UNI_CHARS; 			int size = PATH_MAX - FAT_MAX_UNI_SIZE; 			/* Compare longname */ 			len = fat_uni_to_x8(sb, unicode, longname, size); 			if (fat_name_match(sbi, name, name_len, longname, len)) 				goto found; 		} 	} found: 	nr_slots++;	/* include the de */ 	sinfo->slot_off = cpos - nr_slots * sizeof(*de); 	sinfo->nr_slots = nr_slots; 	sinfo->de = de; 	sinfo->bh = bh; 	sinfo->i_pos = fat_make_i_pos(sb, sinfo->bh, sinfo->de); 	err = 0; end_of_dir: 	if (unicode) 		__putname(unicode); 	return err; }
　　找到文件后，会调用fat_build_inode建立索引节点信息，因为索引节点不是一直存在的，在我们嵌入式场景中，内存通常比较小，内存回收的时候会释放掉之前建立过的索引节点，所以这里大部分情况下都是走new_inode(sb)分配新的inode，然后调iunique(sb, MSDOS_ROOT_INO)查找一个没使用过的编号填充到inode->i_ino，通过都是从1开始往后分配，inode->i_ino就像是身份证一样的信息，区别每个inode，这个我们调试一些文件系统问题的时候通常会用到它。  struct inode *fat_build_inode(struct super_block *sb, 			struct msdos_dir_entry *de, loff_t i_pos) { 	struct inode *inode; 	int err; 	fat_lock_build_inode(MSDOS_SB(sb)); 	inode = fat_iget(sb, i_pos); 	if (inode) 		goto out; 	inode = new_inode(sb); 	if (!inode) { 		inode = ERR_PTR(-ENOMEM); 		goto out; 	} 	inode->i_ino = iunique(sb, MSDOS_ROOT_INO); 	inode->i_version = 1; 	err = fat_fill_inode(inode, de); 	if (err) { 		iput(inode); 		inode = ERR_PTR(err); 		goto out; 	} 	fat_attach(inode, i_pos); 	insert_inode_hash(inode); out: 	fat_unlock_build_inode(MSDOS_SB(sb)); 	return inode; }
　　然后调用fat_fill_inode填充inode信息，可以看到第一个判断，如果这个目录项是目录，这里填充的一些信息，如：
　　MSDOS_I(inode)->i_start = fat_get_start(sbi, de); // 就是获取簇号
　　MSDOS_I(inode)->i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_start;
　　其实就是簇号，可以参考创建目录时的处理，参考函数fat_alloc_new_dir的实现。
　　set_nlink的作用是设置i_nlink，它代表的是该目录的子目录数量，fat_subdirs就是计算子目录数量，一个目录至少有2个子目录，当前目录和上级目录。我的代码是4.14版本的，这里还加了个判断fat_validate_dir判断该目录是否为有效目录，据我所知，内核4.4版本是没有该函数判断的，这会导致一些问题不能及时发现。  int fat_fill_inode(struct inode *inode, struct msdos_dir_entry *de) { 	struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb); 	int error; 	MSDOS_I(inode)->i_pos = 0; 	inode->i_uid = sbi->options.fs_uid; 	inode->i_gid = sbi->options.fs_gid; 	inode->i_version++; 	inode->i_generation = get_seconds(); 	if ((de->attr & ATTR_DIR) && !IS_FREE(de->name)) { 		inode->i_generation &= ~1; 		inode->i_mode = fat_make_mode(sbi, de->attr, S_IRWXUGO); 		inode->i_op = sbi->dir_ops; 		inode->i_fop = &fat_dir_operations; 		MSDOS_I(inode)->i_start = fat_get_start(sbi, de); 		MSDOS_I(inode)->i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_start; 		error = fat_calc_dir_size(inode); 		if (error < 0) 			return error; 		MSDOS_I(inode)->mmu_private = inode->i_size; 		set_nlink(inode, fat_subdirs(inode)); 		error = fat_validate_dir(inode); 		if (error < 0) 			return error; 	} else { /* not a directory */ 		inode->i_generation |= 1; 		inode->i_mode = fat_make_mode(sbi, de->attr, 			((sbi->options.showexec && !is_exec(de->name + 8)) 			 ? S_IRUGO|S_IWUGO : S_IRWXUGO)); 		MSDOS_I(inode)->i_start = fat_get_start(sbi, de); 		MSDOS_I(inode)->i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_start; 		inode->i_size = le32_to_cpu(de->size); 		inode->i_op = &fat_file_inode_operations; 		inode->i_fop = &fat_file_operations; 		inode->i_mapping->a_ops = &fat_aops; 		MSDOS_I(inode)->mmu_private = inode->i_size; 	} 	if (de->attr & ATTR_SYS) { 		if (sbi->options.sys_immutable) 			inode->i_flags |= S_IMMUTABLE; 	} 	fat_save_attrs(inode, de->attr); 	inode->i_blocks = ((inode->i_size + (sbi->cluster_size - 1)) 			   & ~((loff_t)sbi->cluster_size - 1)) >> 9; 	fat_time_fat2unix(sbi, &inode->i_mtime, de->time, de->date, 0); 	if (sbi->options.isvfat) { 		fat_time_fat2unix(sbi, &inode->i_ctime, de->ctime, 				  de->cdate, de->ctime_cs); 		fat_time_fat2unix(sbi, &inode->i_atime, 0, de->adate, 0); 	} else 		inode->i_ctime = inode->i_atime = inode->i_mtime; 	return 0; }
　　关于fat文件系统查找就介绍这几个函数，主要是要理解几个关键的结构体、inode，目录项这几个重要的东西在查找中的作用。  fat文件系统删除
　　对于文件系统删除，有2个系统调用，入口函数一个是do_unlinkat，一个是do_rmdir，它们大体流程一致，这里主要有2件事，一个是释放目录项，给fdt表文件名首字节设置成0xe5，那么查找的时候先判断de->name[0]如果是DELETED_FLAG就跳过了，不记得可以往上看回查找过程，一个是释放簇（在fat表写为0），数据区不变。  do_unlinkat     vfs_unlink         dir->i_op->unlink             vfat_unlink                 vfat_find                 fat_remove_entries                     while (nr_slots && de >= (struct msdos_dir_entry *)bh->b_data) {                         de->name[0] = DELETED_FLAG; // 删除标志0xe5                         de--;                         nr_slots--;                     }     dput         dentry_kill             __dentry_kill                 iput                     iput_final                         evict                             op->evict_inode                                 fat_evict_inode                                     // 这里进入到fat文件系统层，往下就是释放簇 fat文件系统创建目录
　　fat_alloc_new_dir就是创建目录的函数，可以看到，创建的时候先在fat表找到一个未使用的簇号，分配出来，然后fat_clus_to_blknr函数通过该簇号计算出扇区编号，然后用sb_getblk对应的扇区读到内存上，紧接着就是填充fdt表，de[0]就是当前目录，de[1]就是上级目录，还有就是填充一些其他信息，如修改时间，簇号等，fat_zeroed_cluster就是把该簇其他扇区数据清0。  memcpy(de[0].name, MSDOS_DOT, MSDOS_NAME); memcpy(de[1].name, MSDOS_DOTDOT, MSDOS_NAME);int fat_alloc_new_dir(struct inode *dir, struct timespec *ts) { 	struct super_block *sb = dir->i_sb; 	struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb); 	struct buffer_head *bhs[MAX_BUF_PER_PAGE]; 	struct msdos_dir_entry *de; 	sector_t blknr; 	__le16 date, time; 	u8 time_cs; 	int err, cluster; 	err = fat_alloc_clusters(dir, &cluster, 1); 	if (err) 		goto error; 	blknr = fat_clus_to_blknr(sbi, cluster); 	bhs[0] = sb_getblk(sb, blknr); 	if (!bhs[0]) { 		err = -ENOMEM; 		goto error_free; 	} 	fat_time_unix2fat(sbi, ts, &time, &date, &time_cs); 	de = (struct msdos_dir_entry *)bhs[0]->b_data; 	/* filling the new directory slots (＂.＂ and ＂..＂ entries) */ 	memcpy(de[0].name, MSDOS_DOT, MSDOS_NAME); 	memcpy(de[1].name, MSDOS_DOTDOT, MSDOS_NAME); 	de->attr = de[1].attr = ATTR_DIR; 	de[0].lcase = de[1].lcase = 0; 	de[0].time = de[1].time = time; 	de[0].date = de[1].date = date; 	if (sbi->options.isvfat) { 		/* extra timestamps */ 		de[0].ctime = de[1].ctime = time; 		de[0].ctime_cs = de[1].ctime_cs = time_cs; 		de[0].adate = de[0].cdate = de[1].adate = de[1].cdate = date; 	} else { 		de[0].ctime = de[1].ctime = 0; 		de[0].ctime_cs = de[1].ctime_cs = 0; 		de[0].adate = de[0].cdate = de[1].adate = de[1].cdate = 0; 	} 	fat_set_start(&de[0], cluster); 	fat_set_start(&de[1], MSDOS_I(dir)->i_logstart); 	de[0].size = de[1].size = 0; 	memset(de + 2, 0, sb->s_blocksize - 2 * sizeof(*de)); 	set_buffer_uptodate(bhs[0]); 	mark_buffer_dirty_inode(bhs[0], dir); 	err = fat_zeroed_cluster(dir, blknr, 1, bhs, MAX_BUF_PER_PAGE); 	if (err) 		goto error_free; 	return cluster; error_free: 	fat_free_clusters(dir, cluster); error: 	return err; }