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)
调了查找文件，其中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(sb)分配新的inode，然后调(sb, )查找一个没使用过的编号填充到i_ino，通过都是从1开始往后分配，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，可以看到靠前个判断，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，参考函数的实现。
的作用是设置，它代表的是该目录的子目录数量，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
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，然后函数通过该簇号计算出扇区编号，然后用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，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;}
