# 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 - 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)