原创 深入理解文件系统（六）

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

六、支持长文件名（一）。

1、代码页的功能

（1）在原来的程序中，我把 #define _CODE_PAGE   936，代码页定义为936.

这时候可以在磁盘上新建中文名称的文件夹和文件，（通过fwrite命令实现，只要数目小于4个就行，也可以用fread命令读出来），也可以显示中文文件名。（通过命令flist来实现）。

（2）我把 #define _CODE_PAGE  1，代码页定义为1后，调用flist能正常显示中文名。但是调用fread和fwrite命令不能读取和创建中文名文件了。

进入代码分析，显示时关键在函数 get_fileinfo（），它原封不动的将系统标准名 转换为一般字符串，对字符串不做任何处理，送到串口以后自然可以正常显示。

但是读取文件和写入文件时，首先调用f_open（）函数，进入follow_path（）函数，然后调用create_name（），当它遇到大于 0x80 的字符时，产生如下效果：

             if (c >= 0x80) {                         /* Extended char */

#ifdef _EXCVT

                    c = cvt[c - 0x80];              /* Convert extend char (SBCS) */

#else

                    b |= 3;                         /* Eliminate NT flag if ext char is exist */

#if !_DF1S       /* ASCII only cfg */

                    return FR_INVALID_NAME;

#endif

#endif

             }

返回FR_INVALID_NAME，所以它不识别中文GB2312（OEM）代码。

如果定义了define _CODE_PAGE==936，则同时就会定义DF1S，也同时定义了IsDBCS1(c)和IsDBCS2(d)。因此可以将中文OEM代码转换为标准文件名，存储于文件系统的目录项里面。

2、如果定义长文件名_USE_LFN，而不定义UNICODE码。有什么效果呢？

根据要求，先要添加ff_convert() and ff_wtoupper()两个函数。

结果发现，光两个转换表就要150K左右，我这个128k的空间是远远不够了。只能看代码而不能测试了。不定义UNICODE码的含义是用户提供的路径名不是以UNICODE形式出现的。

以下，就只能纸上谈兵了。

3、如果0:/doc 目录下有一个文件名 （这是一个very long的文件.它里面是空的.txt文档）。

如果要显示这个目录下所有的文件信息，我会在命令界面上输入：

Flist 0:/doc。

执行这个命令，程序首先调用

F_opendir（DIR dj，const void *path）函数，对输入的路径进行分析。这个函数首先调用函数 chk_mounted（）检查磁盘上是否有文件系统，如果已经取得了信息，则很快返回。如果没有，则初始化磁盘，并读取信息，填充文件系统信息结构体FATFS。它去掉了路径前面的 0：。

F_opendir接下来调用follow_path(dj, path)，这个函数根据路径填充目录信息结构体。这个函数首先设置dj->sclust，如果前面有/，会去掉这个符号。接下来一直读取目录名直到下一个/。这个工作调用create_name(dj, &path)来完成。

进入create_name(dj, &path)，首先做的工作是根据路径填充dj->lfn指向的内存单元，由于我的这个目录是短文件名：doc，所以填入缓冲区的是 ‘d0‘，’o0‘，’c0‘，由于目录到此结束，所以NS_LAST属性被设置，表明已经到路径末尾。同时lfn[di] = 0，di此时指向c0后面那个内存单元。注意，存储进长目录区是以unicode的形式，而path用的是ANSi码，汉字两个字节，英文字母一个字节。

create_name(dj, &path)继续执行，mem_set(dj->fn, ' ', 11)，先将dj结构体的标准短文件名填充空格。if (si) cf |= NS_LOSS | NS_LFN通过这句话的判断，长文件名前面没有空格和.，没有超出8.3格式。当然后面还要继续判断。执行while (di && lfn[di - 1] != '.') di—这句后，di=0，表示没有找到扩展名(doc没有扩展名)。dj->fn[i++] = (BYTE)w，通过这个方式将doc存进了短文件名存储区。dj->fn[NS] = cf，短文件名存储区12个字节，前11个是标准短文件名，最后一个是路径属性字节：是否.目录、大小写标志，超出8.3格式，是否长文件名、是否路径结束标志等等。

所以create_name(dj, &path)的工作主要是根据路径填充dj->lfn和dj->fn，前者每个字符16Byte，以‘\0’结尾，后者12个字节，以路径的整体属性结尾。

执行路径返回follow_path(dj, path)，接下来调用dir_find(dj)，这个函数的作用是在当前目录（对应dj->sclust）下，搜索dj->lfn和dj->fn对应的目录项，找到以后让dj->index和dj->dir指向该目录项的数据。追踪那个进入该函数。

在函数dir_find(dj)里，首先dir_seek(dj, 0)，将索引定位于0，目录第一项。ord = sum = 0xFF长目录项索引和校验和设为-1。c = dir[DIR_Name]取出目录项的第一个字符进行判断，a = dir[DIR_Attr] & AM_MASK取出属性进行判断。建立一个循环，不断移动目录缓冲（每次下移32个字节），通过dir_next(dj, FALSE)来实现。当找到”doc        “目录项时，if (!(dj->fn[NS] & NS_LOSS) && !mem_cmp(dir, dj->fn, 11)) break跳出循环，此时的有效信息就是dj->sclust加上dj->index和dj->dir，它指向根目录里的“doc”目录项。

执行路径返回follow_path(dj, path)，由于last = *(dj->fn+NS) & NS_LAST，标志被置位，很快跳出路径分解的循环，返回到F_opendir（DIR dj，const void *path）。通过下面这个计算：

             dj->sclust = ((DWORD)LD_WORD(dir+DIR_FstClusHI) << 16) | LD_WORD(dir+DIR_FstClusLO)真正得到了分配给doc目录的起始簇的地址。接下来就可以读取 0:/doc 目录下所有的目录项，并显示它包含文件、目录的属性信息了。

回到主程序执行路径，接下来调用：

f_readdir（）这个函数功能是根据DIR结构体提供的信息，填充文件属性结构体，包括文件名字符串、文件大小、文件修改日期等。进入该函数进行追踪。这里就快要找到我的长文件名目录项《这是一个very long的文件.它里面是空的.txt文档》了，它在目录项里是怎样的存在形式呢？

它共有29个字（包括空格和.），共占据3个长目录项和一个短目录项：其格式应该如下。

f_readdir（）这个函数调用dir_read（）函数，读取各个目录项的信息，然后调用get_fileinfo（）函数得到文件的各项信息。下面进入dir_read（）进行跟踪，看它是怎样对待长目录项的。

进入dir_read（）函数，首先ord, sum = 0xFF，读取属性a = dir[DIR_Attr] & AM_MASK，if (a == AM_LFN)，也就是当遇到长目录索引“43”的时候，sum = dir[LDIR_Chksum];c &= 0xBF; ord = c; dj->lfn_idx = dj->index;取得校验和，取得索引（这里是3），使长目录索引指向“43”目录项的索引号。

如果pick_lfn(dj->lfn, dir)返回TRUE，则索引自动ord=ord-1变为2。进入pick_lfn(dj->lfn, dir)，它的作用是将当前目录项里的长文件名部分写入dj->lfn指向的名字缓冲区。先从偏移26开始存入“t文档”三个unicode字符，然后写入0，返回TRUE。也就是ord=2。

继续执行，dir_next(dj, FALSE)，dj->index指向下一项，a = dir[DIR_Attr] & AM_MASK，重新取得属性。此时c = dir[DIR_Name]=02，满足(c == ord && sum == dir[LDIR_Chksum] && pick_lfn(dj->lfn, dir))这个表达式，所以索引又被设置为ord=1。

同上，再次读取ord=1的那一项，填充长文件名缓冲区，至此unicode名称已经完全存入dj->lfn指向的缓冲区，并且ord=0，表明长目录项已经结束。

通过dir_next（）再次循环，接下来dj->index指向对应的短目录项，只要sum_sfn(dir)计算出来的校验和与前面长目录项里取得的校验和相等，dir_read（）函数的任务就算完成了。它获得的信息包括：dj->lfnidx（长目录项开始索引），dj->lfn（完整的unicode长文件名），dj->index和dj->dir指向短目录项。执行路径回到f_readdir（）。

f_readdir（）函数接下来调用get_fileinfo(dj, fno)获取目录项的详细信息。追踪该函数的执行。这个函数共获取六个信息：大小、属性、修改时间、日期、短文件名、长文件名字符串（通过读取dj->lfn指向的缓冲区，并将unicode转换为OEM代码）。有了这个文件属性结构体的数据，用户就可以在串口终端显示目录下所有目录项的信息了。