IOCTL-FAT(2)

ИМЯ
ioctl_fat - управление файловой системой FAT

ОБЗОР
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <sys/ioctl.h>

int ioctl(int fd, FAT_IOCTL_GET_ATTRIBUTES, uint32_t * attr);
int ioctl(int fd, FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES, uint32_t * attr);
int ioctl(int fd, FAT_IOCTL_GET_VOLUME_ID, uint32_t * id);
int ioctl(int fd, VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH,
          struct __fat_dirent[2] entry);
int ioctl(int fd, VFAT_IOCTL_READDIR_SHORT,
          struct __fat_dirent[2] entry);

ОПИСАНИЕ
Системный вызов ioctl(2) можно использовать для чтения и записи метаданных файловых систем FAT, которые недоступны через другие системные вызовы.

  Чтение и установка файловых атрибутов
У файлов и каталогов и в файловой системе FAT есть битовая маска атрибутов, которую можно прочитать с помощью FAT_IOCTL_GET_ATTRIBUTES и записать с FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES.

Аргумент fd содержит файловый дескриптор файла или каталога. Для создания файлового дескриптора достаточно вызвать open(2) с флагом O_RDONLY.

Аргумент attr содержит указатель на битовую маску. Назначение битов в маске:

ATTR_RO
    Данный бит означает, что файл или каталог доступен только для чтения.

ATTR_HIDDEN
    Данный бит означает, что файл или каталог скрыт.

ATTR_SYS
    Данный бит означает, что файл является системным.

ATTR_VOLUME
    Данный бит означает, что файл является меткой тома. Данный атрибут доступен только для чтения.

ATTR_DIR
    Данный бит означает, что это каталог. Данный атрибут доступен только для чтения.

ATTR_ARCH
    Данный бит означает, что файл или каталог должны архивироваться. Он устанавливается при создании или изменении файла. Он сбрасывается системой архивирования.

Нулевое значение ATTR_NONE можно использовать для указания, что все биты атрибутов не установлены.

  Чтение метки тома
Файловые системы FAT маркируются меткой тома. Метка тома может быть прочитана с помощью FAT_IOCTL_GET_VOLUME_ID.

Аргумент fd может быть файловым дескриптором файла или каталога файловой системы. Для создания файлового дескриптора достаточно вызвать open(2) с флагом O_RDONLY.

Аргумент id — это указатель на поле, которое будет заполнено ID тома. Обычно, метка тома выдаётся пользователю как группа из двух 16-битных полей:

printf("Volume ID %04x-%04x\n", id >> 16, id & 0xFFFF);

  Чтение коротких имён файлов каталога
Файл или каталог файловой системы FAT всегда имеет короткое имя файла, состоящее из не более чем 8 заглавных букв, необязательной точки и до 3 заглавных букв расширения файла. Если реальное имя файла не следует такой схеме, то оно сохраняется как длинное имя файла — до 255 символов UTF-16.

Короткие имена файлов в каталоге можно прочитать с помощью VFAT_IOCTL_READDIR_SHORT. С помощью VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH можно прочитать как короткие так и длинные имена файлов.

Аргумент fd должен содержать файловый дескриптор каталога. Для создания файлового дескриптора достаточно вызвать open(2) с флагом O_RDONLY. Файловый дескриптор можно использовать только однажды для обхода всех элементов каталога повторными вызовами ioctl(2).

Параметр info представляет собой двухэлементный массив структур следующего вида:
struct __fat_dirent {
    long            d_ino;
    __kernel_off_t  d_off;
    uint32_t short  d_reclen;
    char            d_name[256];
};

Первый элемент массива содержит короткое имя файла. Во втором содержится длинное имя файла.

Поля d_ino и d_off заполняются только для длинных имён. Поле d_ino содержит номер inode каталога. Поле d_off содержит смещение записи файла в каталоге. Так как эти поля недоступны для коротких имён, пользовательский код должен просто игнорировать их.

В поле d_reclen содержится длина имени файла из поля d_name. Для сохранения обратной совместимости длина 0 для короткого имени указывает на достижение конца каталога. Однако предпочтительным методом определения конца каталога является проверка возвращаемого ioctl(2) значения. Если длинное имя не существует, то поле d_reclen устанавливается в 0 и d_name — строка символов длиной 0 для длинного имени файла.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
В случае ошибки возвращается -1, а errno устанавливается в значение ошибки.

При использовании VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH и VFAT_IOCTL_READDIR_SHORT возвращается значение 1, означающее, что был прочитан новый элемент каталога и 0, когда достигнут конец каталога.

ОШИБКИ

ENOENT
    Данная ошибка может возвращаться при VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH и VFAT_IOCTL_READDIR_SHORT, если файловый дескриптор fd указывает на на удалённый, но ещё открытый каталог.

ENOTDIR
    Данная ошибка может возвращаться при VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH и VFAT_IOCTL_READDIR_SHORT, если файловый дескриптор fd не указывает на каталог.

ENOTTY
    Файловый дескриптор fd указывает не на объект в файловой системе FAT.

Дополнительные значения ошибок смотрите в ioctl(2).

ВЕРСИИ
VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH и VFAT_IOCTL_READDIR_SHORT впервые появились в Linux 2.0. FAT_IOCTL_GET_ATTRIBUTES и FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES впервые появились в Linux 2.6.12. FAT_IOCTL_GET_VOLUME_ID появился в версии 3.11 ядра Linux.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
Данный программный интерфейс существует только в Linux.

ПРИМЕР

  Переключение флага архивирования
В следующей программе показано использование ioctl(2) для изменения атрибутов файлов. Программа читает и показывает атрибут архивирования файла. После изменения значения атрибута на противоположный, программа читает и показывает атрибут ещё раз.

Пример сеанса работы программы с файлом /mnt/user/foo:
# ./toggle_fat_archive_flag /mnt/user/foo
Флаг архивирования установлен
Переключение флага архивирования
Флаг архивирования сброшен

  Исходный код программы (toggle_fat_archive_flag.c)
#include <fcntl.h>
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
/*
 * Читает атрибуты файла в файловой системе FAT.
 * Выводит состояние флага архивирования.
 */
static uint32_t
readattr(int fd)
{
    uint32_t attr;
    int ret;
    ret = ioctl(fd, FAT_IOCTL_GET_ATTRIBUTES, &attr);
    if (ret == -1) {
        perror("ioctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (attr & ATTR_ARCH)
        printf("Флаг архивирования установлен\n");
    else
        printf("Флаг архивирования сброшен\n");
    return attr;
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
    uint32_t attr;
    int fd;
    int ret;
    if (argc != 2) {
        printf("Использование: %s ИМЯ_ФАЙЛА\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fd = open(argv[1], O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*
     * Читает и показывает атрибуты файлов в FAT.
     */
    attr = readattr(fd);
    /*
     * Инвертирует атрибут архивирования.
     */
    printf("Переключение флага архивирования\n");
    attr ^= ATTR_ARCH;
    /*
     * Записывает изменённые атрибуты файлов в FAT.
     */
    ret = ioctl(fd, FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES, &attr);
    if (ret == -1) {
        perror("ioctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*
     * Читает и показывает атрибуты файлов в FAT.
     */
    readattr(fd);
    close(fd);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

  Чтение метки тома
Следующий пример кода демонстрирует использование ioctl(2) для вывода метки тома файловой системы FAT.

Пример сеанса работы программы с файлом /mnt/user:
$ ./display_fat_volume_id /mnt/user
Volume ID 6443-6241

  Исходный код программы (display_fat_volume_id.c)
#include <fcntl.h>
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
    uint32_t id;
    int fd;
    int ret;
    if (argc != 2) {
        printf("Использование: %s ИМЯ_ФАЙЛА\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fd = open(argv[1], O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*
     * Читает ID тома.
     */
    ret = ioctl(fd, FAT_IOCTL_GET_VOLUME_ID, &id);
    if (ret == -1) {
        perror("ioctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*
     * Форматирует вывод в виде двух групп по 16 бит каждая.
     */
    printf("Volume ID %04x-%04x\n", id >> 16, id & 0xFFFF);
    close(fd);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

  Вывод содержимого каталога
Следующий пример кода демонстрирует использование ioctl(2) для вывода содержимого каталога.

Пример сеанса работы программы с файлом /mnt/user:
$ ./fat_dir /mnt/user
. -> ”
.. -> ”
ALONGF~1.TXT -> 'a long filename.txt'
UPPER.TXT -> ”
LOWER.TXT -> 'lower.txt'

  Исходный код программы
#include <fcntl.h>
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
    struct __fat_dirent entry[2];
    int fd;
    int ret;
    if (argc != 2) {
        printf("Использование: %s КАТАЛОГ\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*
     * Открывает файловый дескриптор каталога.
     */
    fd = open(argv[1], O_RDONLY | O_DIRECTORY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    for (;;) {
        /*
         * Читает следующий элемент из каталога.
         */
        ret = ioctl( fd, VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH, entry);
        /*
         * Если произошла ошибка, то возвращает -1.
         * Если достигнут конец каталога, то
         * возвращает 0.
         * Для обратной совместимости при достижении конца каталога
         * также d_reclen == 0.
         */
        if (ret < 1)
            break;
        /*
         * Выводит короткое и длинное имя.
         */
        printf("%s -> '%s'\n", entry[0].d_name, entry[1].d_name);
    }
    if (ret == -1) {
        perror("VFAT_IOCTL_READDIR_BOTH");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*
     * Закрывает файловый дескриптор.
     */
    close(fd);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
ioctl(2)