ReactOS-Freeldr磁盘及文件管理2

来源：互联网发布：淘宝win7激活码可行么编辑：程序博客网时间：2024/06/06 11:00

ArcOpen的大体流程我们看过了。大致分为这几步

1. 函数会尝试找到文件所在分区的设备句柄，如果还没有对应的句柄。那么使用DEVICE.FuncTable中的Open函数打开设备，并为这个设备分配句柄。

2. 打开设备后条用XxxMount识别分区格式，识别成功返回另外的FuncTable，存储到设备的FileData.FileFuncTable域。

3. 为文件分配一个句柄，在对应的FileData.DeviceId为上面创建设备句柄，FileData.FuncTable为设备的FileData.FileFuncTable。

4. 最后调用文件的FileData.FuncTable.Open函数打开文件。

挂载分区时做了什么

之前我们忽略了XxxMount函数。现在来读读比较简单的FatMount (freeldr/freeldr/fs/fat.c)。

const DEVVTBL* FatMount(ULONG DeviceId)
{
........
// 生成一个FAT_VOLUME_INFO结构
Volume = MmHeapAlloc(sizeof(FAT_VOLUME_INFO));
if (!Volume)
return NULL;
RtlZeroMemory(Volume, sizeof(FAT_VOLUME_INFO));
// 读第一个扇区
Position.HighPart = 0;
Position.LowPart = 0;
ret = ArcSeek(DeviceId, &Position, SeekAbsolute);
if (ret != ESUCCESS)
{
MmHeapFree(Volume);
return NULL;
}
ret = ArcRead(DeviceId, Buffer, sizeof(Buffer), &Count);
if (ret != ESUCCESS || Count != sizeof(Buffer))
{
MmHeapFree(Volume);
return NULL;
}
// 判断是否有fat分区标志
if (!RtlEqualMemory(BootSector->FileSystemType, "FAT12 ", 8) &&
!RtlEqualMemory(BootSector->FileSystemType, "FAT16 ", 8) &&
!RtlEqualMemory(BootSector32->FileSystemType, "FAT32 ", 8) &&
!RtlEqualMemory(BootSectorX->FileSystemType, "FATX", 4))
{
MmHeapFree(Volume);
return NULL;
}
// 获得分区大小等信息
ret = ArcGetFileInformation(DeviceId, &FileInformation);
if (ret != ESUCCESS)
{
MmHeapFree(Volume);
return NULL;
}
SectorCount.HighPart = FileInformation.EndingAddress.HighPart;
SectorCount.LowPart = FileInformation.EndingAddress.LowPart;
SectorCount.QuadPart /= SECTOR_SIZE;
Volume->DeviceId = DeviceId;
// 打开分区
if (!FatOpenVolume(Volume, BootSector, SectorCount.QuadPart))
{
MmHeapFree(Volume);
return NULL;
}
// 存储FAT_VOLUME_INFO结构
FatVolumes[DeviceId] = Volume;
// 返回fat文件读写的FuncTable
return &FatFuncTable;
}

函数中的DeviceId是设备的句柄。

生成FAT_VOLUME_INFO结构。这个结构里面存储了FAT分区的基本信息。包括扇区大小，每个簇的扇区数等等。

typedef struct _FAT_VOLUME_INFO
{
    ULONG BytesPerSector; /* Number of bytes per sector */
    ULONG SectorsPerCluster; /* Number of sectors per cluster */
    ULONG FatSectorStart; /* Starting sector of 1st FAT table */
    ULONG ActiveFatSectorStart; /* Starting sector of active FAT table */
    ULONG NumberOfFats; /* Number of FAT tables */
    ULONG SectorsPerFat; /* Sectors per FAT table */
    ULONG RootDirSectorStart; /* Starting sector of the root directory (non-fat32) */
    ULONG RootDirSectors; /* Number of sectors of the root directory (non-fat32) */
    ULONG RootDirStartCluster; /* Starting cluster number of the root directory (fat32 only) */
    ULONG DataSectorStart; /* Starting sector of the data area */
    ULONG FatType; /* FAT12, FAT16, FAT32, FATX16 or FATX32 */
    ULONG DeviceId;
} FAT_VOLUME_INFO;

读取第一个山区，判断是否有fat标志。如果没有直接返回，挂载失败。之后使用ArcGetFileInformation获得分区大小。ArcGetFileInformation里面调用了FileData.FuncTable.GetFileInformation。因为当前DeviceId是设备句柄，所以他实际调用的是DiskGetFileInformation(freeldr/freeldr/arch/i386/hardware.c)。这个函数很简单，通过FileInformation返回分区开始和结束的地址，这里就不列出了。

这里的代码用FileInformation.EndingAddress / SECTOR_SIZE计算出了该分区的扇区数SectorCount。这里应该BUG。因为EndingAddress是分区结束地址，真的扇区数应该是 (分区开始地址 - EndingAddress ) / SECTOR_SIZE。好在SectorCount只是判断fat分区的一个依据，而且一般C盘计算出的SectorCount误差不会很大，影响不大。

最后执行FatOpenVolume真正执行分区的挂载、初始化。初始化结束后将生成的Volume放到fat.c维护的全局数组FatVolumes里，之后对fat分区进行操作（读写）时，通过设备的DeviceId就可以找到对应的FAT_VOLUME_INFO结构。

最后函数返回FatFuncTable函数数组

const DEVVTBL FatFuncTable =
{
FatClose,
FatGetFileInformation,
FatOpen,
FatRead,
FatSeek,
L"fastfat",
};

用户可以通过这些函数就读写改fat分区啦。

那么FatOpenVolume都干了什么呢。

这个函数简单来说就是根据分区内容填写了Volume结构，已经算是一个分区的具体实现细节了，和整体架构无关，不多说了。这个函数在freeldr/freeldr/fs/fat.c中。

打开文件时做了什么

上一篇文章中还有一个地方没说，就是打开设备并创建完文件的句柄后，ArcOpen调用了文件对应的FileData.FuncTable.Open。对于fat分区而言这个函数是FatOpen(freeldr/freeldr/fs/fat.c). 这个函数也是和分区结构有关的了，有一点比较重要就是函数最后调用了FsSetDeviceSpecific把一个和文件相关的内部结构与文件句柄相关联。以后使用FatRead对文件句柄进行读操作时直接就可以获得这个结构啦。

LONG FatOpen(CHAR* Path, OPENMODE OpenMode, ULONG* FileId)
{
    ......
    
    // 根据文件的FileId获得文件所在的设备句柄FileData.DeviceId, 从而获得FatMount时生成的Volume结构。
    DeviceId = FsGetDeviceId(*FileId);
    FatVolume = FatVolumes[DeviceId];
    // 从DeviceId设备中读取并查询fat表，判断path表示的文件是否存在
    RtlZeroMemory(&TempFileInfo, sizeof(TempFileInfo));
    ret = FatLookupFile(FatVolume, Path, DeviceId, &TempFileInfo);
    if (ret != ESUCCESS)
        return ENOENT;
    // 判断是否是目录
    IsDirectory = (TempFileInfo.Attributes & ATTR_DIRECTORY) != 0;
    if (IsDirectory && OpenMode != OpenDirectory)
        return EISDIR;
    else if (!IsDirectory && OpenMode != OpenReadOnly)
        return ENOTDIR;
    // 生成FAT_FILE_INFO结构，里面存放了文件的信息(开始的扇区等)
    FileHandle = MmHeapAlloc(sizeof(FAT_FILE_INFO));
    if (!FileHandle)
        return ENOMEM;
    RtlCopyMemory(FileHandle, &TempFileInfo, sizeof(FAT_FILE_INFO));
    FileHandle->Volume = FatVolume;
    // 把这个结构和文件对应的FileData.Specific关联。之后进行FatRead等操作时可以直接获得这个结构了
    FsSetDeviceSpecific(*FileId, FileHandle);
    return ESUCCESS;
}