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标题: fat12&fat32的数据结构 上一主题 | 下一主题
fhqiugeg
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『楼 主』:  fat12&fat32的数据结构

有没有人知道fat12&fat16的文件系统的数据结构的???我一直没有搞清除。看了freedos的源代码还是没有看懂。

2008-12-30 11:59
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fhqiugeg
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『第 2 楼』:  我自己看了

/*                                                              */
/* The FAT file system is difficult to trace through FAT table. */
/* There are two kinds of FAT's, 12 bit and 16 bit. The 16 bit  */
/* FAT is the easiest, since it is nothing more than a series   */
/* of UWORD's. The 12 bit FAT is difficult, because it packs 3  */
/* FAT entries into two BYTE's. These are packed as follows:    */
/*                                                              */
/*      0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x0010...    */
/*                                                              */
/*      are packed as                                           */
/*                                                              */
/*      0x03 0x40 0x00 0x05 0x60 0x00 0x07 0x80 0x00 0x09 0x00 0x02...   */
/*请注意上面的0x0009和0x0010的fat12的表示                                        */
/*                                                              */
/*      12 bytes are compressed to 9 bytes                      */
/*  (fat文件系统是很难遍历的,有两种fat,一个是12位的,一个是16位的*/
/*  16位的是很简单的,但是12位的是不通的,因为它把3个字节压缩到两个字节里了,)*/
/*        而且数据是有交叉的,第二个字节的高4位是下个簇号的低四位,第二个字节的*/
/*        第四位是第一个字节的高四位,但是仍旧是12个位表达一个文件目录*/

/*假设就是fat12文件系统,这时调用为
*  
*  find_free_fat()-->next_cluster(dpbp,idx)->link_fat(dpbp,idx,READ_CLUSTER)
*  
*  idx是当前簇索引值,每次都是以一递增,是簇号索引。
*   struct dpb *dpbp其实就是内部的驱动器的参数表,就是在每个盘最前扇区
*   的内容,来对这个驱动盘进行描述的内容结构体。
*
*
*         有个规定:簇是从2开始用的,前两个没有用,保留。
*
* */
CLUSTER link_fat(struct dpb FAR * dpbp, CLUSTER Cluster1,
                 REG CLUSTER Cluster2)
{
  struct buffer FAR *bp;
  unsigned idx;
  unsigned secdiv;
  unsigned char wasfree = 0;
  CLUSTER clussec = Cluster1/*这么多簇有多少扇区*/;
  CLUSTER max_cluster = dpbp->dpb_size;/*最大簇号*/

#ifdef WITHFAT32
  if (ISFAT32(dpbp))
    max_cluster = dpbp->dpb_xsize;
#endif

        /*当前索引的簇值肯定是要在当前盘的空间内的,如果超过了(包括两边),就返回,并报错*/
  if (clussec <= 1 || clussec > max_cluster)
  {
    put_string("run CHKDSK: trying to access invalid cluster 0x");
#ifdef WITHFAT32
    put_unsigned((unsigned)(clussec >> 16), 16, 4);
#endif
        /*put_unsigned()函数是将一个十进制的字符串数转化成为2进制或者是16进制的表示方法,非常巧妙*/
    put_unsigned((unsigned)(clussec & 0xffffu), 16, 4);
    put_console('\n');
    return 1;
  }

        /*dpb->dpb_secsize是当前驱动盘的扇区大小,为什么要用secdiv做变量我还不是很清楚,可能是secctor divide
         *因为下面做除法了
         * */
  secdiv = dpbp->dpb_secsize;
  if (ISFAT12(dpbp))
  {
          /*这好像要看官方文档,看 fat12的簇大小是多少的,一个簇=一个扇区=512字节,*/
        /*
         * 这里一个2,一个3,注意的是1.5=3/2,就是一个fat要占用的字节数,
         * 我突然想到baidu知道上不知道是谁说fat12的簇含有4个扇区!!!!!!!
         * */
    clussec = (unsigned)clussec * 3;
    secdiv *= 2;
  }
  /*暂且只讨论fat12*/
  else /* FAT16 or FAT32 */
  {
    secdiv /= 2;
#ifdef WITHFAT32
    if (ISFAT32(dpbp))
      secdiv /= 2;
#endif
  }

  /* idx is a pointer to an index which is the nibble offset of the FAT
     entry within the sector for FAT12, or word offset for FAT16, or
     dword offset for FAT32 */
        /*我认为下面的代码就是计算偏移,化整为零*/
  idx = (unsigned)(clussec % secdiv);/*没有构成一个扇区*/
  clussec /= secdiv;/*还有多少个整数扇区*/
  /*曾经做过一个计算题,好像fat表项可以是很大的,可以有几兆的*/
  clussec += dpbp->dpb_fatstrt;/*绝对扇区地址*/
#ifdef WITHFAT32
  if (ISFAT32(dpbp) && (dpbp->dpb_xflags & FAT_NO_MIRRORING))
  {
    /* we must modify the active fat,
       it's number is in the 0-3 bits of dpb_xflags */
    clussec += (dpbp->dpb_xflags & 0xf) * dpbp->dpb_xfatsize;
  }
#endif

  /* Get the block that this cluster is in                */
  /*读一个block到一个缓冲区,返回的是缓冲区的首地址,但是比较特殊的是*/
   /* 它返回的是一个512字节长度的fat表项 */
  bp = getFATblock(dpbp, clussec);

        /*没有读成功,自然要返回,也就是读fat表项没有成功,可能是别的错误之类的*/
  if (bp == NULL)
    return 1; /* the only error code possible here (他是说这是这个函数里面唯一的错误信息,不过好像确实是的)*/

        /*针对fat12特别处理,可以看到下面每种文件系统都做了处理,我在想,如果我要加入ntfs怎么办?*/
  if (ISFAT12(dpbp))
  {
    REG UBYTE FAR *fbp0, FAR * fbp1;
    struct buffer FAR * bp1;
    unsigned cluster, cluster2;

    /* form an index so that we can read the block as a     */
    /* byte array                                           */
        /*idx上面操作得到的在簇里面的第几个扇区
         * fat12文件系统一个簇=一个扇区
         *
         * 第n个fat目录项:
         * n为偶数:低四位3*n/2,高四位3*n/2+1
         * n为奇数:低四位
         * 一个簇=???
         * 一个扇区=512字节
         * 一个fat表项=12位=1.5位
         *
         * idx是在原有的簇的基础上还要移动几个扇区的索引
         * 一个buffer的大小就是一个扇区的大小
         * */
    idx /= 2;

    /* Test to see if the cluster straddles the block. If   */
    /* it does, get the next block and use both to form the */
    /* the FAT word. Otherwise, just point to the next      */
    /* block.(测试这个簇是否跨越了这个块,如果是这样的话,得到下个块,
         * 用这两个簇形成一个fat字)                                               */

        /*sizeof(b_buffer)=512B,PRI(&)>PRI(->)*/
    fbp0 = &bp->b_buffer[idx];

    /* pointer to next byte, will be overwritten, if not valid */
        /*如果是跨越的话,就是越界的访问了吧,我的意思没有意思的访问*/
    fbp1 = fbp0 + 1;

        /*如果这时候是跨越了的话,那么就要读下一个块,那么fbp1是无效的,而是需要重新赋值*/
        /*因为是必须要读2个字节的,idx只是开始字节地址*/
    if (idx >= (unsigned)dpbp->dpb_secsize - 1)
    {
      /* blockio.c LRU logic ensures that bp != bp1 (这话我还没懂,希望懂的人能解释下)*/
      bp1 = getFATblock(dpbp, (unsigned)clussec + 1);
      if (bp1 == 0)
        return 1; /* the only error code possible here */
     
                 /*我看到现在只要看过READ_CLUSTER*/
      if ((unsigned)Cluster2 != READ_CLUSTER)
        bp1->b_flag |= BFR_DIRTY | BFR_VALID;
      
          /*fbp1指向下个byte*/
      fbp1 = &bp1->b_buffer[0];
    }

        /*fbp1只是unsigned char阿?总共也就8位的,左移8位还有吗??*/
        /*高高低低原则*/
    cluster = *fbp0 | (*fbp1 << 8);
    {
      unsigned res = cluster;

      /* Now to unpack the contents of the FAT entry. Odd and */
      /* even bytes are packed differently.                   */

        /*如果要寻找的idx是奇数的话,则要*/
      if (Cluster1 & 0x01)
        cluster >>= 4;
      cluster &= 0x0fff;

        /*因为我只要看获取一个空闲fat,所以我就看到了这里
         *
         * 当fat项是0时候,说明是空闲的
         *
         * */
      if ((unsigned)Cluster2 == READ_CLUSTER)
      {
        if (cluster >= MASK12)
          return LONG_LAST_CLUSTER;
        if (cluster == BAD12)
          return LONG_BAD;
        return cluster;
      }

          /*如果不是在寻找空闲的fat,那么可以计算空闲的fat*/
      if (cluster == FREE)
        wasfree++;
      cluster = res;
    }

    /* Cluster2 may be set to LONG_LAST_CLUSTER == 0x0FFFFFFFUL or 0xFFFF */
    /* -- please don't remove this mask!                                  */
    cluster2 = (unsigned)Cluster2 & 0x0fff;

    /* Now pack the value in                                */
    if (Cluster1 & 0x01)
    {
      cluster &= 0x000f;
      cluster2 <<= 4;
    }
    else
    {
      cluster &= 0xf000;
    }
    cluster |= cluster2;
    *fbp0 = (UBYTE)cluster;
    *fbp1 = (UBYTE)(cluster >> 8);
  }
  else if (ISFAT16(dpbp))
  {
    /* form an index so that we can read the block as a     */
    /* byte array                                           */
    /* and get the cluster number                           */
    UWORD res = fgetword(&bp->b_buffer[idx * 2]);
    if ((unsigned)Cluster2 == READ_CLUSTER)
    {
      if (res >= MASK16)
        return LONG_LAST_CLUSTER;
      if (res == BAD16)
        return LONG_BAD;

      return res;
    }
    /* Finally, put the word into the buffer and mark the   */
    /* buffer as dirty.                                     */
    fputword(&bp->b_buffer[idx * 2], (UWORD)Cluster2);
    if (res == FREE)
      wasfree++;
  }
#ifdef WITHFAT32
  else if (ISFAT32(dpbp))
  {
    /* form an index so that we can read the block as a     */
    /* byte array                                           */
    UDWORD res = fgetlong(&bp->b_buffer[idx * 4]) & LONG_LAST_CLUSTER;
    if (Cluster2 == READ_CLUSTER)
    {
      if (res > LONG_BAD)
        return LONG_LAST_CLUSTER;

      return res;
    }
    /* Finally, put the word into the buffer and mark the   */
    /* buffer as dirty.                                     */
    fputlong(&bp->b_buffer[idx * 4], Cluster2 & LONG_LAST_CLUSTER);
    if (res == FREE)
      wasfree++;
  }
#endif
  else
    return 1;

  /* update the free space count                          */
  bp->b_flag |= BFR_DIRTY | BFR_VALID;
  if (Cluster2 == FREE || wasfree)
  {
    int adjust = 0;
    if (!wasfree)
      adjust++;
    else if (Cluster2 != FREE)
      adjust--;
#ifdef WITHFAT32
    if (ISFAT32(dpbp) && dpbp->dpb_xnfreeclst != XUNKNCLSTFREE)
    {
      /* update the free space count for returned     */
      /* cluster                                      */
      dpbp->dpb_xnfreeclst += adjust;
      write_fsinfo(dpbp);
    }
    else
#endif
    if (dpbp->dpb_nfreeclst != UNKNCLSTFREE)
      dpbp->dpb_nfreeclst += adjust;
  }
  return SUCCESS;
}

2009-1-10 18:29
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DOSforever
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『第 3 楼』:  

要知道文件系统的结构根本没必要看源代码,看得也累。源代码只是用这样的数据结构而不是描述这样的数据结构。关于文件系统的数据结构有专门的资料,你可以用关键词 FAT 在论坛或网上搜索一下。



DOS倒下了,但永远不死
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http://www.cn-dos.net/forum/viewthread.php?tid=48747
2009-1-12 21:41
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guapibai
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『第 4 楼』:  

good

2009-12-4 17:44
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