fatfs文件系统中目录代码分析

fat文件系统中，根目录中存储目录条，每个目录条占用32个字节。含义如下：

在fat文件系统中，这种为短文件名（8+3）目录条信息。

指定根目录条目、文件首蔟号，配置文件的首蔟号


#if !FF_FS_READONLY//不是只读
//配置文件存储的首蔟号
static void st_clust (FATFS* fs,    //文件对象。/* Pointer to the fs object */BYTE* dir, //目录条目。/* Pointer to the key entry */DWORD cl   //蔟号。/* Value to be set */
)
{st_word(dir + DIR_FstClusLO, (WORD)cl);//写低16位蔟号if (fs->fs_type == FS_FAT32) {//对于fat32文件系统，写高16位蔟号st_word(dir + DIR_FstClusHI, (WORD)(cl >> 16));}
}
#endif

根据指定的目录条，返回文件所在蔟号

//返回短目录条目中文件蔟号
static DWORD ld_clust ( /* Returns the top cluster value of the SFN entry */FATFS* fs,          //指向文件系统对象。/* Pointer to the fs object */const BYTE* dir        //指向目录条目。/* Pointer to the key entry */
)
{DWORD cl;//dir + DIR_FstClusLO：指向目录条目中的文件所在蔟号（低16位）
//ld_word获取2个字节蔟号
//如果是fat32文件系统，则再获取两个字节文件所在蔟号（高16位）cl = ld_word(dir + DIR_FstClusLO);//DIR_FstClusLO：26if (fs->fs_type == FS_FAT32) {cl |= (DWORD)ld_word(dir + DIR_FstClusHI) << 16;//DIR_FstClusHI：20}return cl;
}

长文件名结构信息：

创建一个根目录条目中长文件名条目。
给出长文件名字符串、条目指针、长文件名的序号、短文件名的校验和

//创建一个长文件名
static void put_lfn (const WCHAR* lfn,//长文件名。   /* Pointer to the LFN */BYTE* dir,//条目。/* Pointer to the LFN entry to be created */BYTE ord,//长文件名的序号。/* LFN order (1-20) */BYTE sum //短文件名的校验和。/* Checksum of the corresponding SFN */
)
{UINT i, s;WCHAR wc;dir[LDIR_Chksum] = sum;//短文件名的校验和。/* Set checksum */dir[LDIR_Attr] = AM_LFN;//长文件名的属性，固定为0x0F。/* Set attribute. LFN entry */dir[LDIR_Type] = 0;//长文件名类型为0st_word(dir + LDIR_FstClusLO, 0);//26、27必须为0i = (ord - 1) * 13;//获取偏移量。/* Get offset in the LFN working buffer */s = wc = 0;do {if (wc != 0xFFFF) wc = lfn[i++];//获取一个字符。/* Get an effective character */st_word(dir + LfnOfs[s], wc);//写入条目中。/* Put it */if (wc == 0) wc = 0xFFFF;//如果到了文件名结尾，则wc修改为全F，后续条目中文件名字段全部填写全F。/* Padding characters for following items */} while (++s < 13);if (wc == 0xFFFF || !lfn[i]) //文件名结束ord |= LLEF;//配置长文件名条目结束标志。/* Last LFN part is the start of LFN sequence */dir[LDIR_Ord] = ord;//序号。/* Set the LFN order */
}

注意，这里只是生成一个长文件名中某一条长文件名信息。

长文件名的比较和采集：

//长文件名比较
static int cmp_lfn (        /* 1:matched, 0:not matched */const WCHAR* lfnbuf,  /* Pointer to the LFN working buffer to be compared */BYTE* dir             /* Pointer to the directory entry containing the part of LFN */
)
{UINT i, s;WCHAR wc, uc;//长文件名条目中偏移量26、27必须为0
//短文件名条目中偏移量26、27为文件所在蔟号，蔟号大于等于2if (ld_word(dir + LDIR_FstClusLO) != 0) return 0;  /* Check LDIR_FstClusLO *///长文件名条目中第一个字节的bit0~bit5表示长文件名序号，序号从1开始
//一个32字节的长文件名条目中包含13个字符的文件名，每个字符用两个字节的unicode字符表示
//i就是长文件名中的字符偏移量
//i=0表示比较0-12个字符
//i=13表示比较13-25个字符
//依次类推i = ((dir[LDIR_Ord] & 0x3F) - 1) * 13;   /* Offset in the LFN buffer *///长文件名条目中，如果文件名结束，则下一个字符所在位置的两个字节都为全0、剩下字符所在位置全部填写FF。
/*
示例：11111111111111111111111111.txt
偏移：  00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
条目3： 43 2E 00 74 00 78 00 74 00 00 00 0F 00 E4 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 00 00 FF FF FF FF
条目2： 02 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 0F 00 E4 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 00 00 31 00 31 00
条目1： 01 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 0F 00 E4 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 00 00 31 00 31 00
短条目：31 31 31 31 31 31 7E 31 54 58 54 20 00 89 31 57 8A 55 8A 55 00 00 32 57 8A 55 00 00 00 00 00 00
可以看出条目3中9~10个字符为00，后续所有文件名所在位置全部为FF(14,16,18,20,22,24,28,30）
文件名位置偏移量：LfnOfs[] = {1,3,5,7,9,14,16,18,20,22,24,28,30};
条目3中第一个字节的bit6为1表示结束，即长文件名的最后一个条目
*/for (wc = 1, s = 0; s < 13; s++) {//扫描13个字符。/* Process all characters in the entry */uc = ld_word(dir + LfnOfs[s]);//获取一个文件名字符   /* Pick an LFN character */if (wc != 0) {//为0表示扫描完了文件名//长文件名长度不能能超过配置的最大文件名长度//转成大写后进行比较if (i >= FF_MAX_LFN + 1 || ff_wtoupper(uc) != ff_wtoupper(lfnbuf[i++])) {  /* Compare it */return 0;                   /* Not matched */}wc = uc;} else {if (uc != 0xFFFF) return 0;//条目中内容错了。/* Check filler *///wc为0，uc为FFFF，不应该跳出循环？？}}//如果长文件名条目是该长文件名的最后一个条目
//并且wc不为0
//并且需要比较的文件名没比较完
//则返回0
//即长文件名条目比较完了，需要比较的文件名没比较完，长度不一致
//wc不为0：表示长文件名最后一个条目中最后两个字节正好是文件名的最后一个字符
/*示例：1111111111111111111111.txt
42 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 0F 00 44 31 00 31 00 31 00 31 00 2E 00 74 00 00 00 78 00 74 00
01 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 0F 00 44 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 31 00 00 00 31 00 31 00
31 31 31 31 31 31 7E 32 54 58 54 20 00 09 79 5A 8A 55 8A 55 00 00 7A 5A 8A 55 00 00 00 00 00 00
*/if ((dir[LDIR_Ord] & LLEF) && wc && lfnbuf[i]) return 0;  /* Last segment matched but different length */return 1;//匹配。/* The part of LFN matched */
}#if FF_FS_MINIMIZE <= 1 || FF_FS_RPATH >= 2 || FF_USE_LABEL || FF_FS_EXFAT
/*-----------------------------------------------------*/
/* FAT-LFN: Pick a part of file name from an LFN entry */
/*-----------------------------------------------------*/
//采集一个长文件名
//返回0表示无效，返回1表示有效。
static int pick_lfn (   /* 1:succeeded, 0:buffer overflow or invalid LFN entry */WCHAR* lfnbuf,//指向存储长文件名的buf。/* Pointer to the LFN working buffer */BYTE* dir//条目。/* Pointer to the LFN entry */
)
{UINT i, s;WCHAR wc, uc;//长文件名条目中偏移量26、27必须为0
//短文件名条目中偏移量26、27为文件所在蔟号，蔟号大于等于2if (ld_word(dir + LDIR_FstClusLO) != 0) return 0;  /* Check LDIR_FstClusLO is 0 *///长文件名中的偏移量i = ((dir[LDIR_Ord] & ~LLEF) - 1) * 13;  /* Offset in the LFN buffer */
//扫描13个字符for (wc = 1, s = 0; s < 13; s++) {      /* Process all characters in the entry */uc = ld_word(dir + LfnOfs[s]);//获取一个字符。/* Pick an LFN character */if (wc != 0) {if (i >= FF_MAX_LFN + 1) return 0;//空间不足。/* Buffer overflow? */lfnbuf[i++] = wc = uc;//存储到lfnbuf中。uc为0的时候也会存储到buf中，是文件名结束符。/* Store it */} else {if (uc != 0xFFFF) return 0;//目录中数据错误。/* Check filler *///wc为0，uc为FFFF，不应该跳出循环？？}}//条目处理完了，但是wc不为0，表示文件名正好存储满最后个条目
//文件名为字符串，需要在最后添加结束符0if (dir[LDIR_Ord] & LLEF && wc != 0) { /* Put terminator if it is the last LFN part and not terminated */if (i >= FF_MAX_LFN + 1) return 0;//判断是否超过存储空间   /* Buffer overflow? */lfnbuf[i] = 0;//添加结束符0}return 1;//文件名是有效的。/* The part of LFN is valid */
}

短文件名校验和计算：

//计算短文件名校验和
static BYTE sum_sfn (const BYTE* dir//短文件名的条目/* Pointer to the SFN entry */
)
{BYTE sum = 0;//初始值为0UINT n = 11;//8+3，共11个字节do {//向右循环移位1位，然后累加sum = (sum >> 1) + (sum << 7) + *dir++;} while (--n);return sum;
}

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