Merge branch 'master' of https://github.com/zzy666-hw/DragonOS

.vscode/settings.json

@@ -101,7 +101,8 @@
         "stdio.h": "c",
         "wait_queue.h": "c",
         "stddef.h": "c",
-        "spinlock.h": "c"
+        "spinlock.h": "c",
+        "stat.h": "c"
     },
     "C_Cpp.errorSquiggles": "Enabled",
     "esbonio.sphinx.confDir": ""

docs/kernel/filesystem/vfs/overview.md

@@ -2,33 +2,35 @@
 
 ## 简介
 
-​    DragonOS的虚拟文件系统是内核中的一层适配器，为用户程序（或者是系统程序）提供了通用的文件系统接口。同时对内核中的不同文件系统提供了统一的抽象。各种具体的文件系统可以挂载到VFS的框架之中。
+  DragonOS的虚拟文件系统是内核中的一层适配器，为用户程序（或者是系统程序）提供了通用的文件系统接口。同时对内核中的不同文件系统提供了统一的抽象。各种具体的文件系统可以挂载到VFS的框架之中。
 
-​    与VFS相关的系统调用有open(), read(), write(), create()等。
+  与VFS相关的系统调用有open(), read(), write(), create()等。
 
 ### dentry对象
 
-​    dentry的全称为directory entry，是VFS中对于目录项的一种抽象数据结构。当读取具体文件系统时，将会由创建dentry对象。dentry对象中包含了指向inode的指针。
+  dentry的全称为directory entry，是VFS中对于目录项的一种抽象数据结构。当读取具体文件系统时，将会由创建dentry对象。dentry对象中包含了指向inode的指针。
 
-​    dentry对象为真实文件系统上的目录结构建立了缓存，一旦内存中存在对应路径的dentry对象，我们就能直接获取其中的信息，而不需要进行费时的磁盘操作。请注意，dentry只是为提高文件系统性能而创建的一个缓存，它并不会被写入到磁盘之中。
+  dentry对象为真实文件系统上的目录结构建立了缓存，一旦内存中存在对应路径的dentry对象，我们就能直接获取其中的信息，而不需要进行费时的磁盘操作。请注意，dentry只是为提高文件系统性能而创建的一个缓存，它并不会被写入到磁盘之中。
 
 ### inode对象
 
-​    inode的全称叫做index node，即索引节点。一般来说，每个dentry都应当包含指向其inode的阵阵。inode是VFS提供的对文件对象的抽象。inode中的信息是从具体文件系统中读取而来，也可以被刷回具体的文件系统之中。并且，一个inode也可以被多个dentry所引用。
+  inode的全称叫做index node，即索引节点。一般来说，每个dentry都应当包含指向其inode的指针。inode是VFS提供的对文件对象的抽象。inode中的信息是从具体文件系统中读取而来，也可以被刷回具体的文件系统之中。并且，一个inode也可以被多个dentry所引用。
 
-​    要查找某个路径下的inode，我们需要调用父目录的inode的lookup()方法。请注意，该方法与具体文件系统有关，需要在具体文件系统之中实现。
+  要查找某个路径下的inode，我们需要调用父目录的inode的lookup()方法。请注意，该方法与具体文件系统有关，需要在具体文件系统之中实现。
 
 ### 文件描述符对象
 
-​    当一个进程试图通过VFS打开某个文件时，我们需要为这个进程创建文件描述符对象。每个文件对象都会绑定文件的dentry和文件操作方法结构体，还有文件对象的私有信息。
+  当一个进程试图通过VFS打开某个文件时，我们需要为这个进程创建文件描述符对象。每个文件对象都会绑定文件的dentry和文件操作方法结构体，还有文件对象的私有信息。
 
-​    文件描述符对象中还包含了诸如权限控制、当前访问位置信息等内容，以便VFS对文件进行操作。
+  文件描述符对象中还包含了诸如权限控制、当前访问位置信息等内容，以便VFS对文件进行操作。
 
-​    我们对文件进行操作都会使用到文件描述符，具体来说，就是要调用文件描述符之中的file_ops所包含的各种方法。
+  我们对文件进行操作都会使用到文件描述符，具体来说，就是要调用文件描述符之中的file_ops所包含的各种方法。
+
+---
 
 ## 注册文件系统到VFS
 
-​    如果需要注册或取消注册某个具体文件系统到VFS之中，则需要以下两个接口：
+  如果需要注册或取消注册某个具体文件系统到VFS之中，则需要以下两个接口：
 
 ```c
 #include<filesystem/VFS/VFS.h>
@@ -37,13 +39,13 @@ uint64_t vfs_register_filesystem(struct vfs_filesystem_type_t *fs);
 uint64_t vfs_unregister_filesystem(struct vfs_filesystem_type_t *fs);
 ```
 
-​    这里需要通过`struct vfs_filesystem_type_t`来描述具体的文件系统。
+&emsp;&emsp;这里需要通过`struct vfs_filesystem_type_t`来描述具体的文件系统。
 
 ### struct  vfs_filesystem_type_t
 
-​    这个数据结构描述了具体文件系统的一些信息。当我们挂载具体文件系统的时候，将会调用它的read_superblock方法，以确定要被挂载的文件系统的具体信息。
+&emsp;&emsp;这个数据结构描述了具体文件系统的一些信息。当我们挂载具体文件系统的时候，将会调用它的read_superblock方法，以确定要被挂载的文件系统的具体信息。
 
-​    该数据结构的定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
+&emsp;&emsp;该数据结构的定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
 
 ```c
 struct vfs_filesystem_type_t
@@ -58,29 +60,31 @@ struct vfs_filesystem_type_t
 
 **name**
 
-​    文件系统名称字符串
+&emsp;&emsp;文件系统名称字符串
 
 **fs_flags**
 
-​    文件系统的一些标志位。目前，DragonOS尚未实现相关功能。
+&emsp;&emsp;文件系统的一些标志位。目前，DragonOS尚未实现相关功能。
 
 **read_superblock**
 
-​    当新的文件系统实例将要被挂载时，将会调用此方法，以读取具体的实例的信息。
+&emsp;&emsp;当新的文件系统实例将要被挂载时，将会调用此方法，以读取具体的实例的信息。
 
 **next**
 
-​    指向链表中下一个`struct vfs_filesystem_type_t`的指针。
+&emsp;&emsp;指向链表中下一个`struct vfs_filesystem_type_t`的指针。
+
+---
 
 ## 超级块(superblock)对象
 
-    一个超级块对象代表了一个被挂载到VFS中的具体文件系统。
+&emsp;&emsp;一个超级块对象代表了一个被挂载到VFS中的具体文件系统。
 
 ### struct vfs_superblock_t
 
-    该数据结构为超级块结构体。
+&emsp;&emsp;该数据结构为超级块结构体。
 
-    该数据结构定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
+&emsp;&emsp;该数据结构定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
 
 ```c
 struct vfs_superblock_t
@@ -93,21 +97,21 @@ struct vfs_superblock_t
 
 **root**
 
-    该具体文件系统的根目录的dentry
+&emsp;&emsp;该具体文件系统的根目录的dentry
 
 **sb_ops**
 
-    该超级块对象的操作方法。
+&emsp;&emsp;该超级块对象的操作方法。
 
 **private_sb_info**
 
-    超级块的私有信息。包含了具体文件系统的私有的、全局性的信息。
+&emsp;&emsp;超级块的私有信息。包含了具体文件系统的私有的、全局性的信息。
 
 ### struct vfs_super_block_operations_t
 
-    该数据结构为超级块的操作接口。
+&emsp;&emsp;该数据结构为超级块的操作接口。VFS通过这些接口来操作具体的文件系统的超级块。
 
-    该数据结构定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
+&emsp;&emsp;该数据结构定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
 
 ```c
 struct vfs_super_block_operations_t
@@ -120,4 +124,124 @@ struct vfs_super_block_operations_t
 
 **write_superblock**
 
-    
+&emsp;&emsp;将superblock中的信息写入磁盘
+
+**put_superblock**
+
+&emsp;&emsp;释放超级块
+
+**write_inode**
+
+&emsp;&emsp;将inode的信息写入磁盘
+
+---
+
+## 索引结点(inode)对象
+
+&emsp;&emsp;每个inode对象代表了具体的文件系统之中的一个对象（目录项）。
+
+### struct vfs_index_node_t
+
+&emsp;&emsp;该数据结构为inode对象的数据结构，与文件系统中的具体的文件结点对象具有一对一映射的关系。
+
+&emsp;&emsp;该数据结构定义在`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
+
+```c
+struct vfs_index_node_t
+{
+    uint64_t file_size; // 文件大小
+    uint64_t blocks;    // 占用的扇区数
+    uint64_t attribute;
+
+    struct vfs_superblock_t *sb;
+    struct vfs_file_operations_t *file_ops;
+    struct vfs_inode_operations_t *inode_ops;
+
+    void *private_inode_info;
+};
+```
+
+**file_size**
+
+&emsp;&emsp;文件的大小。若为文件夹，则该值为文件夹内所有文件的大小总和（估计值）。
+
+**blocks**
+
+&emsp;&emsp;文件占用的磁盘块数（扇区数）
+
+**attribute**
+
+&emsp;&emsp;inode的属性。可选值如下：
+
+> - VFS_ATTR_FILE
+> 
+> - VFS_ATTR_DIR
+> 
+> - VFS_ATTR_DEVICE
+
+**sb**
+
+&emsp;&emsp;指向文件系统超级块的指针
+
+**file_ops**
+
+&emsp;&emsp;当前文件的操作接口
+
+**inode_ops**
+
+&emsp;&emsp;当前inode的操作接口
+
+**private_inode_info**
+
+&emsp;&emsp;与具体文件系统相关的inode信息。该部分由具体文件系统实现，包含该inode在具体文件系统之中的特定格式信息。
+
+### struct vfs_inode_operations_t
+
+&emsp;&emsp;该接口为inode的操作方法接口，由具体文件系统实现。并与具体文件系统之中的inode相互绑定。
+
+&emsp;&emsp;该接口定义于`kernel/filesystem/VFS/VFS.h`中，结构如下：
+
+```c
+struct vfs_inode_operations_t
+{
+    long (*create)(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_t *dest_dEntry, int mode);
+    struct vfs_dir_entry_t *(*lookup)(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_t *dest_dEntry);
+    long (*mkdir)(struct vfs_index_node_t *inode, struct vfs_dir_entry_t *dEntry, int mode);
+    long (*rmdir)(struct vfs_index_node_t *inode, struct vfs_dir_entry_t *dEntry);
+    long (*rename)(struct vfs_index_node_t *old_inode, struct vfs_dir_entry_t *old_dEntry, struct vfs_index_node_t *new_inode, struct vfs_dir_entry_t *new_dEntry);
+    long (*getAttr)(struct vfs_dir_entry_t *dEntry, uint64_t *attr);
+    long (*setAttr)(struct vfs_dir_entry_t *dEntry, uint64_t *attr);
+};
+```
+
+**create**
+
+&emsp;&emsp;在父节点下，创建一个新的inode，并绑定到dest_dEntry上。
+
+&emsp;&emsp;该函数的应当被`sys_open()`系统调用在使用了`O_CREAT`选项打开文件时调用，从而创建一个新的文件。请注意，传递给create()函数的`dest_dEntry`参数不应包含一个inode，也就是说，inode对象应当被具体文件系统所创建。
+
+**lookup**
+
+&emsp;&emsp;当VFS需要在父目录中查找一个inode的时候，将会调用lookup方法。被查找的目录项的名称将会通过dest_dEntry传给lookup方法。
+
+&emsp;&emsp;若lookup方法找到对应的目录项，将填充完善dest_dEntry对象。否则，返回NULL。
+
+**mkdir**
+
+&emsp;&emsp;该函数被mkdir()系统调用所调用，用于在inode下创建子目录，并将子目录的inode绑定到dEntry对象之中。
+
+**rmdir**
+
+&emsp;&emsp;该函数被rmdir()系统调用所调用，用于删除给定inode下的子目录项。
+
+**rename**
+
+&emsp;&emsp;该函数被rename系统调用（尚未实现）所调用，用于将给定的目录项重命名。
+
+**getAttr**
+
+&emsp;&emsp;用来获取目录项的属性。
+
+**setAttr**
+
+&emsp;&emsp;用来设置目录项的属性

kernel/Makefile

@@ -18,7 +18,7 @@ LD_LIST := head.o
 OBJ_LIST := head.o
 
 
-kernel_subdirs := common driver process debug
+kernel_subdirs := common driver process debug filesystem
 	
 
 
@@ -78,14 +78,6 @@ cpu.o: common/cpu.c
 softirq.o: exception/softirq.c
 	gcc $(CFLAGS) -c exception/softirq.c -o exception/softirq.o
 
-fat32.o: filesystem/fat32/fat32.c
-	gcc $(CFLAGS) -c filesystem/fat32/fat32.c -o filesystem/fat32/fat32.o
-
-MBR.o: filesystem/MBR.c
-	gcc $(CFLAGS) -c filesystem/MBR.c -o filesystem/MBR.o
-
-VFS.o: filesystem/VFS/VFS.c
-	gcc $(CFLAGS) -c filesystem/VFS/VFS.c -o filesystem/VFS/VFS.o
 
 # IPI的代码
 ifeq ($(ARCH), __x86_64__)
@@ -164,7 +156,7 @@ all: kernel
 	echo "Done."
 
 
-kernel: head.o entry.o main.o printk.o trap.o mm.o slab.o irq.o pic.o sched.o syscall.o multiboot2.o cpu.o acpi.o ps2_keyboard.o ps2_mouse.o ata.o pci.o ahci.o smp.o apu_boot.o rtc.o HPET.o softirq.o timer.o fat32.o MBR.o VFS.o $(OBJ_LIST)
+kernel: head.o entry.o main.o printk.o trap.o mm.o slab.o irq.o pic.o sched.o syscall.o multiboot2.o cpu.o acpi.o ps2_keyboard.o ps2_mouse.o ata.o pci.o ahci.o smp.o apu_boot.o rtc.o HPET.o softirq.o timer.o $(OBJ_LIST)
 	
 	@list='$(kernel_subdirs)'; for subdir in $$list; do \
     		echo "make all in $$subdir";\

kernel/filesystem/Makefile

@@ -0,0 +1,20 @@
+
+CFLAGS += -I .
+
+all: fat32.o MBR.o VFS.o fat_ent.o
+
+
+fat32.o: fat32/fat32.c
+	gcc $(CFLAGS) -c fat32/fat32.c -o fat32/fat32.o
+
+MBR.o: MBR.c
+	gcc $(CFLAGS) -c MBR.c -o MBR.o
+
+VFS.o: VFS/VFS.c
+	gcc $(CFLAGS) -c VFS/VFS.c -o VFS/VFS.o
+
+fat_ent.o: fat32/fat_ent.c
+	gcc $(CFLAGS) -c fat32/fat_ent.c -o fat32/fat_ent.o
+
+clean:
+	echo "Done."

kernel/filesystem/VFS/VFS.c

@@ -90,7 +90,7 @@ struct vfs_dir_entry_t *vfs_path_walk(const char *path, uint64_t flags)
         return parent;
 
     struct vfs_dir_entry_t *dentry;
-
+    // kdebug("path before walk:%s", path);
     while (true)
     {
         // 提取出下一级待搜索的目录名或文件名，并保存在dEntry_name中
@@ -98,7 +98,6 @@ struct vfs_dir_entry_t *vfs_path_walk(const char *path, uint64_t flags)
         while ((*path && *path != '\0') && (*path != '/'))
             ++path;
         int tmp_path_len = path - tmp_path;
-
         dentry = (struct vfs_dir_entry_t *)kmalloc(sizeof(struct vfs_dir_entry_t), 0);
         memset(dentry, 0, sizeof(struct vfs_dir_entry_t));
         // 为目录项的名称分配内存
@@ -106,14 +105,15 @@ struct vfs_dir_entry_t *vfs_path_walk(const char *path, uint64_t flags)
         // 貌似这里不需要memset，因为空间会被覆盖
         // memset(dentry->name, 0, tmp_path_len+1);
 
-        memcpy(dentry->name, (void*)tmp_path, tmp_path_len);
+        memcpy(dentry->name, (void *)tmp_path, tmp_path_len);
         dentry->name[tmp_path_len] = '\0';
+        // kdebug("tmp_path_len=%d, dentry->name= %s", tmp_path_len, dentry->name);
         dentry->name_length = tmp_path_len;
 
         if (parent->dir_inode->inode_ops->lookup(parent->dir_inode, dentry) == NULL)
         {
             // 搜索失败
-            kerror("cannot find the file/dir : %s", dentry->name);
+            // kerror("cannot find the file/dir : %s", dentry->name);
             kfree(dentry->name);
             kfree(dentry);
             return NULL;
@@ -179,7 +179,7 @@ int vfs_fill_dentry(void *buf, ino_t d_ino, char *name, int namelen, unsigned ch
 uint64_t sys_mkdir(struct pt_regs *regs)
 {
     const char *path = (const char *)regs->r8;
-    kdebug("path = %s", path);
+    // kdebug("path = %s", path);
     mode_t mode = (mode_t)regs->r9;
     uint32_t pathlen;
     if (regs->cs & USER_CS)
@@ -215,11 +215,13 @@ uint64_t sys_mkdir(struct pt_regs *regs)
     else
         strncpy(buf, path, last_slash);
     buf[last_slash + 1] = '\0';
+    // kdebug("to walk: %s", buf);
     // 查找父目录
     struct vfs_dir_entry_t *parent_dir = vfs_path_walk(buf, 0);
 
     if (parent_dir == NULL)
     {
+        kwarn("parent dir is NULL.");
         kfree(buf);
         return -ENOENT;
     }
@@ -249,12 +251,12 @@ uint64_t sys_mkdir(struct pt_regs *regs)
     }
     ++subdir_dentry->name_length;
 
-    kdebug("last_slash=%d", last_slash);
-    kdebug("name=%s", path + last_slash + 1);
+    // kdebug("last_slash=%d", last_slash);
+    // kdebug("name=%s", path + last_slash + 1);
     subdir_dentry->parent = parent_dir;
-    kdebug("to mkdir, parent name=%s", parent_dir->name);
+    // kdebug("to mkdir, parent name=%s", parent_dir->name);
     int retval = parent_dir->dir_inode->inode_ops->mkdir(parent_dir->dir_inode, subdir_dentry, 0);
     list_add(&parent_dir->subdirs_list, &subdir_dentry->child_node_list);
-    kdebug("retval = %d", retval);
+    // kdebug("retval = %d", retval);
     return 0;
 }

kernel/filesystem/VFS/VFS.h

@@ -12,6 +12,7 @@
 #pragma once
 
 #include <common/glib.h>
+#include <common/fcntl.h>
 
 struct vfs_superblock_t *vfs_root_sb = NULL;
 
@@ -107,7 +108,13 @@ struct vfs_super_block_operations_t
  */
 struct vfs_inode_operations_t
 {
-    long (*create)(struct vfs_index_node_t *inode, struct vfs_dir_entry_t *dEntry, int mode);
+    /**
+     * @brief 创建新的文件
+     * @param parent_inode 父目录的inode结构体
+     * @param dest_dEntry 新文件的dentry
+     * @param mode 创建模式
+     */
+    long (*create)(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_t *dest_dEntry, int mode);
     /**
      * @brief 在文件系统中查找指定的目录项
      * @param parent_inode 父目录项（在这个目录下查找）

kernel/filesystem/fat32/fat32.c

@@ -6,6 +6,7 @@
 #include <mm/slab.h>
 #include <common/errno.h>
 #include <common/stdio.h>
+#include "fat_ent.h"
 
 struct vfs_super_block_operations_t fat32_sb_ops;
 struct vfs_dir_entry_operations_t fat32_dEntry_ops;
@@ -54,58 +55,6 @@ static uint8_t fat32_ChkSum(uint8_t *name)
     }
     return chksum;
 }
-/**
- * @brief 读取指定簇的FAT表项
- *
- * @param fsbi fat32超级块私有信息结构体
- * @param cluster 指定簇
- * @return uint32_t 下一个簇的簇号
- */
-uint32_t fat32_read_FAT_entry(fat32_sb_info_t *fsbi, uint32_t cluster)
-{
-    // 计算每个扇区内含有的FAT表项数
-    // FAT每项4bytes
-    uint32_t fat_ent_per_sec = (fsbi->bytes_per_sec >> 2); // 该值应为2的n次幂
-
-    uint32_t buf[256];
-    memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_sec);
-
-    // 读取一个sector的数据，
-    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
-                            (uint64_t)&buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-
-    // 返回下一个fat表项的值（也就是下一个cluster）
-    return buf[cluster & (fat_ent_per_sec - 1)] & 0x0fffffff;
-}
-
-/**
- * @brief 写入指定簇的FAT表项
- *
- * @param fsbi fat32超级块私有信息结构体
- * @param cluster 指定簇
- * @param value 要写入该fat表项的值
- * @return uint32_t errcode
- */
-uint32_t fat32_write_FAT_entry(fat32_sb_info_t *fsbi, uint32_t cluster, uint32_t value)
-{
-    // 计算每个扇区内含有的FAT表项数
-    // FAT每项4bytes
-    uint32_t fat_ent_per_sec = (fsbi->bytes_per_sec >> 2); // 该值应为2的n次幂
-    uint32_t *buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_sec, 0);
-    memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_sec);
-
-    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
-                            (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-
-    buf[cluster & (fat_ent_per_sec - 1)] = (buf[cluster & (fat_ent_per_sec - 1)] & 0xf0000000) | (value & 0x0fffffff);
-    // 向FAT1和FAT2写入数据
-    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
-                            (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, fsbi->FAT2_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
-                            (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-    kfree(buf);
-    return 0;
-}
 
 /**
  * @brief 在父目录中寻找指定的目录项
@@ -190,6 +139,8 @@ struct vfs_dir_entry_t *fat32_lookup(struct vfs_index_node_t *parent_inode, stru
 
                 if (js >= dest_dentry->name_length) // 找到需要的目录项，返回
                 {
+                    // kdebug("found target long name.");
+
                     goto find_lookup_success;
                 }
 
@@ -200,6 +151,7 @@ struct vfs_dir_entry_t *fat32_lookup(struct vfs_index_node_t *parent_inode, stru
             js = 0;
             for (int x = 0; x < 8; ++x)
             {
+                // kdebug("no long name, comparing short name");
                 // kdebug("value = %#02x", tmp_dEntry->DIR_Name[x]);
                 switch (tmp_dEntry->DIR_Name[x])
                 {
@@ -265,11 +217,16 @@ struct vfs_dir_entry_t *fat32_lookup(struct vfs_index_node_t *parent_inode, stru
 
                     break;
                 default:
-                    ++js;
+                    // ++js;
+                    goto continue_cmp_fail;
                     break;
                 }
             }
-
+            if (js > dest_dentry->name_length)
+            {
+                kdebug("js > namelen");
+                goto continue_cmp_fail;
+            }
             // 若短目录项为文件，则匹配扩展名
             if (!(tmp_dEntry->DIR_Attr & ATTR_DIRECTORY))
             {
@@ -320,6 +277,11 @@ struct vfs_dir_entry_t *fat32_lookup(struct vfs_index_node_t *parent_inode, stru
                     }
                 }
             }
+            if (js > dest_dentry->name_length)
+            {
+                kdebug("js > namelen");
+                goto continue_cmp_fail;
+            }
             goto find_lookup_success;
         continue_cmp_fail:;
         }
@@ -665,38 +627,7 @@ long fat32_read(struct vfs_file_t *file_ptr, char *buf, int64_t count, long *pos
     return retval;
 }
 
-/**
- * @brief 在磁盘中寻找一个空闲的簇
- *
- * @param fsbi fat32超级块信息结构体
- * @return uint64_t 空闲簇号（找不到则返回0）
- */
-uint64_t fat32_find_available_cluster(fat32_sb_info_t *fsbi)
-{
-    uint64_t sec_per_fat = fsbi->sec_per_FAT;
 
-    // 申请1扇区的缓冲区
-    uint32_t *buf = (uint32_t *)kmalloc(fsbi->bytes_per_sec, 0);
-    int ent_per_sec = (fsbi->bytes_per_sec >> 2);
-    for (int i = 0; i < sec_per_fat; ++i)
-    {
-        memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_sec);
-
-        ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + i, 1, (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-        // 依次检查簇是否空闲
-        for (int j = 0; j < ent_per_sec; ++j)
-        {
-            // 找到空闲簇
-            if ((buf[j] & 0x0fffffff) == 0)
-            {
-                kfree(buf);
-                return i * ent_per_sec + j;
-            }
-        }
-    }
-    kfree(buf);
-    return 0;
-}
 
 /**
  * @brief 向fat32文件系统写入数据
@@ -712,11 +643,9 @@ long fat32_write(struct vfs_file_t *file_ptr, char *buf, int64_t count, long *po
     fat32_sb_info_t *fsbi = (fat32_sb_info_t *)(file_ptr->dEntry->dir_inode->sb->private_sb_info);
 
     // First cluster num of the file
-    uint64_t cluster = finode->first_clus;
+    uint32_t cluster = finode->first_clus;
     int64_t flags = 0;
 
-    // kdebug("fsbi->bytes_per_clus=%d fsbi->sec_per_clus=%d finode->first_clus=%d *position=%d", fsbi->bytes_per_clus, fsbi->sec_per_clus, finode->first_clus, *position);
-    // kdebug("buf=%s", buf);
     // clus offset in file
     uint64_t clus_offset_in_file = (*position) / fsbi->bytes_per_clus;
     // bytes offset in clus
@@ -724,9 +653,9 @@ long fat32_write(struct vfs_file_t *file_ptr, char *buf, int64_t count, long *po
 
     if (!cluster) // 起始簇号为0，说明是空文件
     {
-        // 找一个可用的簇
-        cluster = fat32_find_available_cluster(fsbi);
-        flags = 1;
+        // 分配空闲簇
+        if (fat32_alloc_clusters(file_ptr->dEntry->dir_inode, &cluster, 1) != 0)
+            return -ENOSPC;
     }
     else
     {
@@ -739,14 +668,7 @@ long fat32_write(struct vfs_file_t *file_ptr, char *buf, int64_t count, long *po
     if (!cluster)
         return -ENOSPC;
 
-    if (flags) // 空文件
-    {
-        // kdebug("empty file");
-        finode->first_clus = cluster;
-        // 写入目录项
-        file_ptr->dEntry->dir_inode->sb->sb_ops->write_inode(file_ptr->dEntry->dir_inode);
-        fat32_write_FAT_entry(fsbi, cluster, 0x0ffffff8); // 写入fat表项
-    }
+   
 
     int64_t bytes_remain = count;
 
@@ -809,15 +731,13 @@ long fat32_write(struct vfs_file_t *file_ptr, char *buf, int64_t count, long *po
             break;
         if (next_clus >= 0x0ffffff8) // 已经到达了最后一个簇，需要分配新簇
         {
-            next_clus = fat32_find_available_cluster(fsbi);
-            if (!next_clus) // 没有空闲簇
+            if (fat32_alloc_clusters(file_ptr->dEntry->dir_inode, &next_clus, 1) != 0)
             {
+                // 没有空闲簇
                 kfree(tmp_buffer);
                 return -ENOSPC;
             }
-            // 将簇加入到文件末尾
-            fat32_write_FAT_entry(fsbi, cluster, next_clus);
-            fat32_write_FAT_entry(fsbi, next_clus, 0x0ffffff8);
+
             cluster = next_clus; // 切换当前簇
             flags = 1;           // 标记当前簇是新分配的簇
         }
@@ -829,7 +749,7 @@ long fat32_write(struct vfs_file_t *file_ptr, char *buf, int64_t count, long *po
     {
         file_ptr->dEntry->dir_inode->file_size = *position;
         file_ptr->dEntry->dir_inode->sb->sb_ops->write_inode(file_ptr->dEntry->dir_inode);
-        kdebug("new file size=%ld", *position);
+        // kdebug("new file size=%ld", *position);
     }
 
     kfree(tmp_buffer);
@@ -896,99 +816,104 @@ struct vfs_file_operations_t fat32_file_ops =
         .readdir = fat32_readdir,
 };
 
-// todo: create
-long fat32_create(struct vfs_index_node_t *inode, struct vfs_dir_entry_t *dentry, int mode)
-{
-}
-
 /**
- * @brief 在父亲inode的目录项簇中，寻找连续num个空的目录项
- *
- * @param parent_inode 父inode
- * @param num 请求的目录项数量
- * @param mode 操作模式
- * @param res_sector 返回信息：缓冲区对应的扇区号
- * @param res_cluster 返回信息：缓冲区对应的簇号
- * @param res_data_buf_base 返回信息：缓冲区的内存基地址（记得要释放缓冲区内存）
- * @return struct fat32_Directory_t* 符合要求的entry的指针（指向地址高处的空目录项，也就是说，有连续num个≤这个指针的空目录项）
+ * @brief 创建新的文件
+ * @param parent_inode 父目录的inode结构体
+ * @param dest_dEntry 新文件的dentry
+ * @param mode 创建模式
  */
-struct fat32_Directory_t *fat32_find_empty_dentry(struct vfs_index_node_t *parent_inode, uint32_t num, uint32_t mode, uint32_t *res_sector, uint64_t *res_cluster, uint64_t *res_data_buf_base)
+long fat32_create(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_t *dest_dEntry, int mode)
 {
-    kdebug("find empty_dentry");
-    struct fat32_inode_info_t *finode = (struct fat32_inode_info_t *)parent_inode->private_inode_info;
+    // 文件系统超级块信息
     fat32_sb_info_t *fsbi = (fat32_sb_info_t *)parent_inode->sb->private_sb_info;
+    // 父目录项的inode的私有信息
+    struct fat32_inode_info_t *parent_inode_info = (struct fat32_inode_info_t *)parent_inode->private_inode_info;
 
-    uint8_t *buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_clus, 0);
-    memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_clus);
+    int64_t retval = 0;
 
-    // 计算父目录项的起始簇号
-    uint32_t cluster = finode->first_clus;
+    // ======== 检验名称的合法性
+    retval = fat32_check_name_available(dest_dEntry->name, dest_dEntry->name_length, 0);
 
-    struct fat32_Directory_t *tmp_dEntry = NULL;
-    // 指向最终的有用的dentry的指针
-    struct fat32_Directory_t *result_dEntry = NULL;
+    if (retval != 0)
+        return retval;
 
-    while (true)
-    {
-        // 计算父目录项的起始LBA扇区号
-        uint64_t sector = fsbi->first_data_sector + (cluster - 2) * fsbi->sec_per_clus;
+    if (dest_dEntry->dir_inode != NULL)
+        return -EEXIST;
 
-        // 读取父目录项的起始簇数据
-        ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, sector, fsbi->sec_per_clus, (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-        tmp_dEntry = (struct fat32_Directory_t *)buf;
-        // 计数连续的空目录项
-        uint32_t count_continuity = 0;
+    struct vfs_index_node_t *inode = (struct vfs_index_node_t *)kmalloc(sizeof(struct vfs_index_node_t), 0);
+    memset((void *)inode, 0, sizeof(struct vfs_index_node_t));
+    dest_dEntry->dir_inode = inode;
+    dest_dEntry->dir_ops = &fat32_dEntry_ops;
 
-        // 查找连续num个空闲目录项
-        for (int i = 0; (i < fsbi->bytes_per_clus) && count_continuity < num; i += 32, ++tmp_dEntry)
-        {
-            if (!(tmp_dEntry->DIR_Name[0] == 0xe5 || tmp_dEntry->DIR_Name[0] == 0x00))
-            {
-                count_continuity = 0;
-                continue;
-            }
+    struct fat32_inode_info_t *finode = (struct fat32_inode_info_t *)kmalloc(sizeof(struct fat32_inode_info_t), 0);
+    memset((void *)finode, 0, sizeof(struct fat32_inode_info_t));
+    inode->attribute = VFS_ATTR_FILE;
+    inode->file_ops = &fat32_file_ops;
+    inode->file_size = 0;
+    inode->sb = parent_inode->sb;
+    inode->inode_ops = &fat32_inode_ops;
+    inode->private_inode_info = (void *)finode;
+    inode->blocks = fsbi->sec_per_clus;
 
-            if (count_continuity == 0)
-                result_dEntry = tmp_dEntry;
-            ++count_continuity;
-        }
+    // 计算总共需要多少个目录项
+    uint32_t cnt_longname = (dest_dEntry->name_length + 25) / 26;
+    // 默认都是创建长目录项来存储
+    if (cnt_longname == 0)
+        cnt_longname = 1;
 
-        // 成功查找到符合要求的目录项
-        if (count_continuity == num)
-        {
-            result_dEntry += (num - 1);
-            *res_sector = sector;
-            *res_data_buf_base = (uint64_t)buf;
-            *res_cluster = cluster;
-            return result_dEntry;
-        }
+    // 空闲dentry所在的扇区号
+    uint32_t tmp_dentry_sector = 0;
+    // 空闲dentry所在的缓冲区的基地址
+    uint64_t tmp_dentry_clus_buf_addr = 0;
+    uint64_t tmp_parent_dentry_clus = 0;
+    // 寻找空闲目录项
+    struct fat32_Directory_t *empty_fat32_dentry = fat32_find_empty_dentry(parent_inode, cnt_longname + 1, 0, &tmp_dentry_sector, &tmp_parent_dentry_clus, &tmp_dentry_clus_buf_addr);
+    // kdebug("found empty dentry, cnt_longname=%ld", cnt_longname);
 
-        // 当前簇没有发现符合条件的空闲目录项，寻找下一个簇
-        uint old_cluster = cluster;
-        cluster = fat32_read_FAT_entry(fsbi, cluster);
-        if (cluster >= 0x0ffffff7) // 寻找完父目录的所有簇，都没有找到符合要求的空目录项
-        {
-            // 新增一个簇
-            cluster = fat32_find_available_cluster(fsbi);
-            kdebug("try to allocate a new cluster to parent dentry, cluster=%d, old_cluster=%d", cluster, old_cluster);
-            if (cluster == 0)
-            {
-                kerror("Cannot allocate a new cluster!");
-                while (1)
-                    pause();
-            }
-            fat32_write_FAT_entry(fsbi, old_cluster, cluster);
-            fat32_write_FAT_entry(fsbi, cluster, 0x0ffffff8);
-
-            // 将这个新的簇清空
-            sector = fsbi->first_data_sector + (cluster - 2) * fsbi->sec_per_clus;
-            void *tmp_buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_clus, 0);
-            memset(tmp_buf, 0, fsbi->bytes_per_clus);
-            ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, sector, fsbi->sec_per_clus, (uint64_t)tmp_buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
-            kfree(tmp_buf);
-        }
+    finode->first_clus = 0;
+    finode->dEntry_location_clus = tmp_parent_dentry_clus;
+    finode->dEntry_location_clus_offset = empty_fat32_dentry - (struct fat32_Directory_t *)tmp_dentry_clus_buf_addr;
+
+    // ====== 为新的文件分配一个簇 =======
+    uint32_t new_dir_clus;
+    if (fat32_alloc_clusters(inode, &new_dir_clus, 1) != 0)
+    {
+        retval = -ENOSPC;
+        goto fail;
     }
+
+    // kdebug("new dir clus=%ld", new_dir_clus);
+    // kdebug("dest_dEntry->name=%s",dest_dEntry->name);
+    // ====== 填写短目录项
+    fat32_fill_shortname(dest_dEntry, empty_fat32_dentry, new_dir_clus);
+    // kdebug("dest_dEntry->name=%s",dest_dEntry->name);
+
+    // 计算校验和
+    uint8_t short_dentry_ChkSum = fat32_ChkSum(empty_fat32_dentry->DIR_Name);
+
+    // kdebug("dest_dEntry->name=%s",dest_dEntry->name);
+    // ======== 填写长目录项
+    fat32_fill_longname(dest_dEntry, (struct fat32_LongDirectory_t *)(empty_fat32_dentry - 1), short_dentry_ChkSum, cnt_longname);
+
+    // ====== 将目录项写回磁盘
+    // kdebug("tmp_dentry_sector=%ld", tmp_dentry_sector);
+    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, tmp_dentry_sector, fsbi->sec_per_clus, tmp_dentry_clus_buf_addr, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+
+    // 注意：parent字段需要在调用函数的地方进行设置
+
+    // 释放在find empty dentry中动态申请的缓冲区
+    kfree((void *)tmp_dentry_clus_buf_addr);
+    return 0;
+fail:;
+    // 释放在find empty dentry中动态申请的缓冲区
+    kfree((void *)tmp_dentry_clus_buf_addr);
+    dest_dEntry->dir_inode = NULL;
+    dest_dEntry->dir_ops = NULL;
+    kfree(finode);
+    kfree(inode);
+    return retval;
 }
+
 /**
  * @brief 创建文件夹
  * @param inode 父目录的inode
@@ -997,19 +922,21 @@ struct fat32_Directory_t *fat32_find_empty_dentry(struct vfs_index_node_t *paren
  */
 int64_t fat32_mkdir(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_t *dEntry, int mode)
 {
-
-    // 先检查是否有重名的目录项，然后分配一个簇
+    int64_t retval = 0;
 
     // 文件系统超级块信息
     fat32_sb_info_t *fsbi = (fat32_sb_info_t *)parent_inode->sb->private_sb_info;
-    // 父目录项的inode
+    // 父目录项的inode私有信息
     struct fat32_inode_info_t *parent_inode_info = (struct fat32_inode_info_t *)parent_inode->private_inode_info;
-    // ======== todo:检验名称的合法性
-
+    // ======== 检验名称的合法性
+    retval = fat32_check_name_available(dEntry->name, dEntry->name_length, 0);
+    if (retval != 0)
+        return retval;
     // ====== 找一块连续的区域放置新的目录项 =====
 
     // 计算总共需要多少个目录项
     uint32_t cnt_longname = (dEntry->name_length + 25) / 26;
+    // 默认都是创建长目录项来存储
     if (cnt_longname == 0)
         cnt_longname = 1;
 
@@ -1020,82 +947,60 @@ int64_t fat32_mkdir(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_
     uint64_t tmp_parent_dentry_clus = 0;
     // 寻找空闲目录项
     struct fat32_Directory_t *empty_fat32_dentry = fat32_find_empty_dentry(parent_inode, cnt_longname + 1, 0, &tmp_dentry_sector, &tmp_parent_dentry_clus, &tmp_dentry_clus_buf_addr);
-    kdebug("found empty dentry");
-    // ====== 为新的文件夹分配一个簇 =======
-    uint32_t new_dir_clus = fat32_find_available_cluster(fsbi);
-    kdebug("new_dir_clus=%d", new_dir_clus);
-    fat32_write_FAT_entry(fsbi, new_dir_clus, 0x0ffffff8);
 
-    // ====== 填写短目录项
-    memset(empty_fat32_dentry, 0, sizeof(struct fat32_Directory_t));
-    {
-        int tmp_index = 0;
-        // kdebug("dEntry->name_length=%d", dEntry->name_length);
-        for (tmp_index = 0; tmp_index < min(8, dEntry->name_length); ++tmp_index)
-        {
-            if (dEntry->name[tmp_index] == '.')
-                break;
-            empty_fat32_dentry->DIR_Name[tmp_index] = dEntry->name[tmp_index];
-        }
 
-        // 不满的部分使用0x20填充
-        while (tmp_index < 11)
-        {
-            // kdebug("tmp index = %d", tmp_index);
-            dEntry->name[tmp_index] = 0x20;
-            ++tmp_index;
-        }
+    // ====== 初始化inode =======
+    struct vfs_index_node_t *inode = (struct vfs_index_node_t *)kmalloc(sizeof(struct vfs_index_node_t), 0);
+    memset(inode, 0, sizeof(struct vfs_index_node_t));
+    inode->attribute = VFS_ATTR_DIR;
+    inode->blocks = fsbi->sec_per_clus;
+    inode->file_ops = &fat32_file_ops;
+    inode->file_size = 0;
+    inode->inode_ops = &fat32_inode_ops;
+    inode->sb = parent_inode->sb;
+
+    // ===== 初始化inode的文件系统私有信息 ====
+
+    inode->private_inode_info = (fat32_inode_info_t *)kmalloc(sizeof(fat32_inode_info_t), 0);
+    memset(inode->private_inode_info, 0, sizeof(fat32_inode_info_t));
+    fat32_inode_info_t *p = (fat32_inode_info_t *)inode->private_inode_info;
+    p->first_clus = 0;
+    p->dEntry_location_clus = tmp_parent_dentry_clus;
+    p->dEntry_location_clus_offset = empty_fat32_dentry - (struct fat32_Directory_t *)tmp_dentry_clus_buf_addr;
+    // kdebug(" p->dEntry_location_clus_offset=%d", p->dEntry_location_clus_offset);
+    // todo: 填写完全fat32_inode_info的信息
+
+    // 初始化dentry信息
+    list_init(&dEntry->child_node_list);
+    list_init(&dEntry->subdirs_list);
+    dEntry->dir_ops = &fat32_dEntry_ops;
+    dEntry->dir_inode = inode;
+
+    // ====== 为新的文件夹分配一个簇 =======
+    uint32_t new_dir_clus;
+    if (fat32_alloc_clusters(inode, &new_dir_clus, 1) != 0)
+    {
+        retval = -ENOSPC;
+        goto fail;
     }
 
-    empty_fat32_dentry->DIR_Attr = ATTR_DIRECTORY;
-    empty_fat32_dentry->DIR_FileSize = fsbi->bytes_per_clus;
-    empty_fat32_dentry->DIR_FstClusHI = (uint16_t)((new_dir_clus >> 16) & 0x0fff);
-    empty_fat32_dentry->DIR_FstClusLO = (uint16_t)(new_dir_clus & 0xffff);
+    // kdebug("new dir clus=%ld", new_dir_clus);
+
+    // ====== 填写短目录项
+    fat32_fill_shortname(dEntry, empty_fat32_dentry, new_dir_clus);
 
     // 计算校验和
     uint8_t short_dentry_ChkSum = fat32_ChkSum(empty_fat32_dentry->DIR_Name);
-    // todo: 填写短目录项中的时间信息
 
     // ======== 填写长目录项
-    uint32_t current_name_index = 0;
-    struct fat32_LongDirectory_t *Ldentry = (struct fat32_LongDirectory_t *)(empty_fat32_dentry - 1);
-    for (int i = 1; i <= cnt_longname; ++i, --Ldentry)
-    {
-        Ldentry->LDIR_Ord = i;
-
-        for (int j = 0; j < 5; ++j, ++current_name_index)
-        {
-            if (current_name_index < dEntry->name_length)
-                Ldentry->LDIR_Name1[j] = dEntry->name[current_name_index];
-            else
-                Ldentry->LDIR_Name1[j] = 0xffff;
-        }
-        for (int j = 0; j < 6; ++j, ++current_name_index)
-        {
-            if (current_name_index < dEntry->name_length)
-                Ldentry->LDIR_Name2[j] = dEntry->name[current_name_index];
-            else
-                Ldentry->LDIR_Name2[j] = 0xffff;
-        }
-        for (int j = 0; j < 2; ++j, ++current_name_index)
-        {
-            if (current_name_index < dEntry->name_length)
-                Ldentry->LDIR_Name3[j] = dEntry->name[current_name_index];
-            else
-                Ldentry->LDIR_Name3[j] = 0xffff;
-        }
-        Ldentry->LDIR_Attr = ATTR_LONG_NAME;
-        Ldentry->LDIR_FstClusLO = 0;
-        Ldentry->LDIR_Type = 0;
-        Ldentry->LDIR_Chksum = short_dentry_ChkSum;
-    }
-    // 最后一个长目录项的ord要|=0x40
-    Ldentry->LDIR_Ord = 0xe5 | 0x40;
+    fat32_fill_longname(dEntry, (struct fat32_LongDirectory_t *)(empty_fat32_dentry - 1), short_dentry_ChkSum, cnt_longname);
 
     // ====== 将目录项写回磁盘
+    // kdebug("tmp_dentry_sector=%ld", tmp_dentry_sector);
     ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, tmp_dentry_sector, fsbi->sec_per_clus, tmp_dentry_clus_buf_addr, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
     // ====== 初始化新的文件夹的目录项 =====
     {
+        // kdebug("to create dot and dot dot.");
         void *buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_clus, 0);
         struct fat32_Directory_t *new_dir_dentries = (struct fat32_Directory_t *)buf;
         memset((void *)new_dir_dentries, 0, fsbi->bytes_per_clus);
@@ -1106,7 +1011,7 @@ int64_t fat32_mkdir(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_
         new_dir_dentries->DIR_Name[0] = '.';
         for (int i = 1; i < 11; ++i)
             new_dir_dentries->DIR_Name[i] = 0x20;
-        
+
         new_dir_dentries->DIR_FstClusHI = empty_fat32_dentry->DIR_FstClusHI;
         new_dir_dentries->DIR_FstClusLO = empty_fat32_dentry->DIR_FstClusLO;
 
@@ -1124,31 +1029,9 @@ int64_t fat32_mkdir(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_
         // 写入磁盘
 
         uint64_t sector = fsbi->first_data_sector + (new_dir_clus - 2) * fsbi->sec_per_clus;
+        // kdebug("add dot and dot dot: sector=%ld", sector);
         ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, sector, fsbi->sec_per_clus, (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
     }
-    // ===== 初始化inode ====
-
-    struct vfs_index_node_t *finode = (struct vfs_index_node_t *)kmalloc(sizeof(struct vfs_index_node_t), 0);
-    memset(finode, 0, sizeof(struct vfs_index_node_t));
-    finode->attribute = VFS_ATTR_DIR;
-    finode->blocks = fsbi->sec_per_clus;
-    finode->file_ops = &fat32_file_ops;
-    finode->file_size = fsbi->bytes_per_clus;
-    finode->inode_ops = &fat32_inode_ops;
-    finode->sb = parent_inode->sb;
-    finode->private_inode_info = (fat32_inode_info_t *)kmalloc(sizeof(fat32_inode_info_t), 0);
-    memset(finode->private_inode_info, 0, sizeof(fat32_inode_info_t));
-    fat32_inode_info_t *p = (fat32_inode_info_t *)finode->private_inode_info;
-    p->first_clus = new_dir_clus;
-    p->dEntry_location_clus = tmp_parent_dentry_clus;
-    p->dEntry_location_clus_offset = empty_fat32_dentry - (struct fat32_Directory_t *)tmp_dentry_clus_buf_addr;
-    // todo: 填写fat32_inode_info的信息
-
-    // 初始化dentry信息
-    list_init(&dEntry->child_node_list);
-    list_init(&dEntry->subdirs_list);
-    dEntry->dir_ops = &fat32_dEntry_ops;
-    dEntry->dir_inode = finode;
 
     // 注意：parent字段需要在调用函数的地方进行设置
     // 注意：需要将当前dentry加入父目录的subdirs_list
@@ -1157,6 +1040,10 @@ int64_t fat32_mkdir(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_
     kfree((void *)tmp_dentry_clus_buf_addr);
 
     return 0;
+fail:;
+    // 释放在find empty dentry中动态申请的缓冲区
+    kfree((void *)tmp_dentry_clus_buf_addr);
+    return retval;
 }
 
 // todo: rmdir

kernel/filesystem/fat32/fat32.h

@@ -155,7 +155,7 @@ typedef struct fat32_partition_info_t fat32_sb_info_t;
 
 struct fat32_inode_info_t
 {
-    uint64_t first_clus;    // 文件的起始簇号
+    uint32_t first_clus;                  // 文件的起始簇号
     uint64_t dEntry_location_clus;        // fat entry的起始簇号 dEntry struct in cluster (0 is root, 1 is invalid)
     uint64_t dEntry_location_clus_offset; // fat entry在起始簇中的偏移量(是第几个entry) dEntry struct offset in cluster
 
@@ -176,7 +176,6 @@ typedef struct fat32_inode_info_t fat32_inode_info_t;
  */
 struct vfs_superblock_t *fat32_register_partition(uint8_t ahci_ctrl_num, uint8_t ahci_port_num, uint8_t part_num);
 
-
 /**
  * @brief 创建fat32文件系统的超级块
  *
@@ -187,7 +186,13 @@ struct vfs_superblock_t *fat32_register_partition(uint8_t ahci_ctrl_num, uint8_t
  */
 struct vfs_superblock_t *fat32_read_superblock(void *DPTE, uint8_t DPT_type, void *buf, int8_t ahci_ctrl_num, int8_t ahci_port_num, int8_t part_num);
 
-long fat32_create(struct vfs_index_node_t *inode, struct vfs_dir_entry_t *dentry, int mode);
+/**
+ * @brief 创建新的文件
+ * @param parent_inode 父目录的inode结构体
+ * @param dest_dEntry 新文件的dentry
+ * @param mode 创建模式
+ */
+long fat32_create(struct vfs_index_node_t *parent_inode, struct vfs_dir_entry_t *dest_dEntry, int mode);
 
 void fat32_init();
 

kernel/filesystem/fat32/fat_ent.c

@@ -0,0 +1,414 @@
+#include "fat_ent.h"
+#include <driver/disk/ahci/ahci.h>
+#include <common/errno.h>
+#include <mm/slab.h>
+
+static const char unavailable_character_in_short_name[] = {0x22, 0x2a, 0x2b, 0x2c, 0x2e, 0x2f, 0x3a, 0x3b, 0x3c, 0x3d, 0x3e, 0x3f, 0x5b, 0x5c, 0x5d, 0x7c};
+/**
+ * @brief 请求分配指定数量的簇
+ *
+ * @param inode 要分配簇的inode
+ * @param clusters 返回的被分配的簇的簇号结构体
+ * @param num_clusters 要分配的簇的数量
+ * @return int 错误码
+ */
+int fat32_alloc_clusters(struct vfs_index_node_t *inode, uint32_t *clusters, int32_t num_clusters)
+{
+    int retval = 0;
+
+    fat32_sb_info_t *fsbi = (fat32_sb_info_t *)inode->sb->private_sb_info;
+    struct fat32_inode_info_t *finode = (struct fat32_inode_info_t *)inode->private_inode_info;
+
+    uint64_t sec_per_fat = fsbi->sec_per_FAT;
+
+    // todo: 对alloc的过程加锁
+
+    // 申请1扇区的缓冲区
+    uint32_t *buf = (uint32_t *)kmalloc(fsbi->bytes_per_sec, 0);
+    int ent_per_sec = (fsbi->bytes_per_sec >> 2);
+    int clus_idx = 0;
+    for (int i = 0; i < sec_per_fat; ++i)
+    {
+        if (clus_idx >= num_clusters)
+            goto done;
+        memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_sec);
+
+        ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + i, 1, (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+        // 依次检查簇是否空闲
+        for (int j = 0; j < ent_per_sec; ++j)
+        {
+            if (clus_idx >= num_clusters)
+                goto done;
+            // 找到空闲簇
+            if ((buf[j] & 0x0fffffff) == 0)
+            {
+                // kdebug("clus[%d] = %d", clus_idx, i * ent_per_sec + j);
+                clusters[clus_idx] = i * ent_per_sec + j;
+                ++clus_idx;
+            }
+        }
+    }
+    // 空间不足
+    retval = -ENOSPC;
+
+done:;
+    kfree(buf);
+    if (retval == 0) // 成功
+    {
+        int cluster, idx;
+        if (finode->first_clus == 0)
+        {
+            // 空文件
+            finode->first_clus = clusters[0];
+            cluster = finode->first_clus;
+            // 写入inode到磁盘
+            inode->sb->sb_ops->write_inode(inode);
+            idx = 1;
+        }
+        else
+        {
+            // todo: 跳转到文件当前的最后一个簇
+            idx = 0;
+            int tmp_clus = finode->first_clus;
+            cluster = tmp_clus;
+            while (true)
+            {
+                tmp_clus = fat32_read_FAT_entry(fsbi, cluster);
+                if (tmp_clus <= 0x0ffffff7)
+                    cluster = tmp_clus;
+                else
+                    break;
+            }
+        }
+
+        // 写入fat表
+        for (int i = idx; i < num_clusters; ++i)
+        {
+            // kdebug("write cluster i=%d : cluster=%d, value= %d", i, cluster, clusters[i]);
+            fat32_write_FAT_entry(fsbi, cluster, clusters[i]);
+            cluster = clusters[i];
+        }
+        fat32_write_FAT_entry(fsbi, cluster, 0x0ffffff8);
+
+        return 0;
+    }
+    else // 出现错误
+    {
+        kwarn("err in alloc clusters");
+        if (clus_idx < num_clusters)
+            fat32_free_clusters(inode, clusters[0]);
+        return retval;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 释放从属于inode的，从cluster开始的所有簇
+ *
+ * @param inode 指定的文件的inode
+ * @param cluster 指定簇
+ * @return int 错误码
+ */
+int fat32_free_clusters(struct vfs_index_node_t *inode, int32_t cluster)
+{
+    // todo: 释放簇
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 读取指定簇的FAT表项
+ *
+ * @param fsbi fat32超级块私有信息结构体
+ * @param cluster 指定簇
+ * @return uint32_t 下一个簇的簇号
+ */
+uint32_t fat32_read_FAT_entry(fat32_sb_info_t *fsbi, uint32_t cluster)
+{
+    // 计算每个扇区内含有的FAT表项数
+    // FAT每项4bytes
+    uint32_t fat_ent_per_sec = (fsbi->bytes_per_sec >> 2); // 该值应为2的n次幂
+
+    uint32_t buf[256];
+    memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_sec);
+
+    // 读取一个sector的数据，
+    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
+                            (uint64_t)&buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+
+    // 返回下一个fat表项的值（也就是下一个cluster）
+    return buf[cluster & (fat_ent_per_sec - 1)] & 0x0fffffff;
+}
+
+/**
+ * @brief 写入指定簇的FAT表项
+ *
+ * @param fsbi fat32超级块私有信息结构体
+ * @param cluster 指定簇
+ * @param value 要写入该fat表项的值
+ * @return uint32_t errcode
+ */
+uint32_t fat32_write_FAT_entry(fat32_sb_info_t *fsbi, uint32_t cluster, uint32_t value)
+{
+    // 计算每个扇区内含有的FAT表项数
+    // FAT每项4bytes
+    uint32_t fat_ent_per_sec = (fsbi->bytes_per_sec >> 2); // 该值应为2的n次幂
+    uint32_t *buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_sec, 0);
+    memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_sec);
+
+    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
+                            (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+
+    buf[cluster & (fat_ent_per_sec - 1)] = (buf[cluster & (fat_ent_per_sec - 1)] & 0xf0000000) | (value & 0x0fffffff);
+    // 向FAT1和FAT2写入数据
+    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, fsbi->FAT1_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
+                            (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+    ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, fsbi->FAT2_base_sector + (cluster / fat_ent_per_sec), 1,
+                            (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+    kfree(buf);
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 在父亲inode的目录项簇中，寻找连续num个空的目录项
+ *
+ * @param parent_inode 父inode
+ * @param num 请求的目录项数量
+ * @param mode 操作模式
+ * @param res_sector 返回信息：缓冲区对应的扇区号
+ * @param res_cluster 返回信息：缓冲区对应的簇号
+ * @param res_data_buf_base 返回信息：缓冲区的内存基地址（记得要释放缓冲区内存！！！！）
+ * @return struct fat32_Directory_t* 符合要求的entry的指针（指向地址高处的空目录项，也就是说，有连续num个≤这个指针的空目录项）
+ */
+struct fat32_Directory_t *fat32_find_empty_dentry(struct vfs_index_node_t *parent_inode, uint32_t num, uint32_t mode, uint32_t *res_sector, uint64_t *res_cluster, uint64_t *res_data_buf_base)
+{
+    // kdebug("find empty_dentry");
+    struct fat32_inode_info_t *finode = (struct fat32_inode_info_t *)parent_inode->private_inode_info;
+    fat32_sb_info_t *fsbi = (fat32_sb_info_t *)parent_inode->sb->private_sb_info;
+
+    uint8_t *buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_clus, 0);
+    memset(buf, 0, fsbi->bytes_per_clus);
+
+    // 计算父目录项的起始簇号
+    uint32_t cluster = finode->first_clus;
+
+    struct fat32_Directory_t *tmp_dEntry = NULL;
+    // 指向最终的有用的dentry的指针
+    struct fat32_Directory_t *result_dEntry = NULL;
+
+    while (true)
+    {
+        // 计算父目录项的起始LBA扇区号
+        uint64_t sector = fsbi->first_data_sector + (cluster - 2) * fsbi->sec_per_clus;
+
+        // 读取父目录项的起始簇数据
+        ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_READ_DMA_EXT, sector, fsbi->sec_per_clus, (uint64_t)buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+        tmp_dEntry = (struct fat32_Directory_t *)buf;
+        // 计数连续的空目录项
+        uint32_t count_continuity = 0;
+
+        // 查找连续num个空闲目录项
+        for (int i = 0; (i < fsbi->bytes_per_clus) && count_continuity < num; i += 32, ++tmp_dEntry)
+        {
+            if (!(tmp_dEntry->DIR_Name[0] == 0xe5 || tmp_dEntry->DIR_Name[0] == 0x00))
+            {
+                count_continuity = 0;
+                continue;
+            }
+
+            if (count_continuity == 0)
+                result_dEntry = tmp_dEntry;
+            ++count_continuity;
+        }
+
+        // 成功查找到符合要求的目录项
+        if (count_continuity == num)
+        {
+            result_dEntry += (num - 1);
+            *res_sector = sector;
+            *res_data_buf_base = (uint64_t)buf;
+            *res_cluster = cluster;
+            return result_dEntry;
+        }
+
+        // 当前簇没有发现符合条件的空闲目录项，寻找下一个簇
+        uint64_t old_cluster = cluster;
+        cluster = fat32_read_FAT_entry(fsbi, cluster);
+        if (cluster >= 0x0ffffff7) // 寻找完父目录的所有簇，都没有找到符合要求的空目录项
+        {
+
+            // 新增一个簇
+
+            if (fat32_alloc_clusters(parent_inode, &cluster, 1) != 0)
+            {
+                kerror("Cannot allocate a new cluster!");
+                while (1)
+                    pause();
+            }
+
+            // 将这个新的簇清空
+            sector = fsbi->first_data_sector + (cluster - 2) * fsbi->sec_per_clus;
+            void *tmp_buf = kmalloc(fsbi->bytes_per_clus, 0);
+            memset(tmp_buf, 0, fsbi->bytes_per_clus);
+            ahci_operation.transfer(AHCI_CMD_WRITE_DMA_EXT, sector, fsbi->sec_per_clus, (uint64_t)tmp_buf, fsbi->ahci_ctrl_num, fsbi->ahci_port_num);
+            kfree(tmp_buf);
+        }
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 检查文件名是否合法
+ *
+ * @param name 文件名
+ * @param namelen 文件名长度
+ * @param reserved 保留字段
+ * @return int 合法：0， 其他：错误码
+ */
+int fat32_check_name_available(const char *name, int namelen, int8_t reserved)
+{
+    if (namelen > 255 || namelen <= 0)
+        return -ENAMETOOLONG;
+    // 首个字符不能是空格或者'.'
+    if (name[0] == 0x20 || name[0] == '.')
+        return -EINVAL;
+
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 检查字符在短目录项中是否合法
+ *
+ * @param c 给定字符
+ * @param index 字符在文件名中处于第几位
+ * @return true 合法
+ * @return false 不合法
+ */
+bool fat32_check_char_available_in_short_name(const char c, int index)
+{
+    // todo: 严格按照fat规范完善合法性检查功能
+    if (index == 0)
+    {
+        if (c < 0x20)
+        {
+            if (c != 0x05)
+                return false;
+            return true;
+        }
+    }
+
+    for (int i = 0; i < sizeof(unavailable_character_in_short_name) / sizeof(char); ++i)
+    {
+        if (c == unavailable_character_in_short_name[i])
+            return false;
+    }
+    return true;
+}
+
+/**
+ * @brief 填充短目录项的函数
+ *
+ * @param dEntry 目标dentry
+ * @param target 目标dentry对应的短目录项
+ * @param cluster 短目录项对应的文件/文件夹起始簇
+ */
+void fat32_fill_shortname(struct vfs_dir_entry_t *dEntry, struct fat32_Directory_t *target, uint32_t cluster)
+{
+    memset(target, 0, sizeof(struct fat32_Directory_t));
+    {
+        int tmp_index = 0;
+        // kdebug("dEntry->name_length=%d", dEntry->name_length);
+        for (tmp_index = 0; tmp_index < min(8, dEntry->name_length); ++tmp_index)
+        {
+            if (dEntry->name[tmp_index] == '.')
+                break;
+            if (fat32_check_char_available_in_short_name(dEntry->name[tmp_index], tmp_index))
+                target->DIR_Name[tmp_index] = dEntry->name[tmp_index];
+            else
+                target->DIR_Name[tmp_index] = 0x20;
+        }
+
+        // 不满的部分使用0x20填充
+        while (tmp_index < 8)
+        {
+            // kdebug("tmp index = %d", tmp_index);
+            target->DIR_Name[tmp_index] = 0x20;
+            ++tmp_index;
+        }
+        if (dEntry->dir_inode->attribute & VFS_ATTR_DIR)
+        {
+            while (tmp_index < 11)
+            {
+                // kdebug("tmp index = %d", tmp_index);
+                target->DIR_Name[tmp_index] = 0x20;
+                ++tmp_index;
+            }
+        }
+        else
+        {
+            for(int j = 8;j<11;++j)
+            {
+                target->DIR_Name[j] = 'a';
+            }
+        }
+    }
+
+    struct vfs_index_node_t *inode = dEntry->dir_inode;
+    target->DIR_Attr = 0;
+    if (inode->attribute & VFS_ATTR_DIR)
+        target->DIR_Attr |= ATTR_DIRECTORY;
+
+    target->DIR_FileSize = dEntry->dir_inode->file_size;
+    target->DIR_FstClusHI = (uint16_t)((cluster >> 16) & 0x0fff);
+    target->DIR_FstClusLO = (uint16_t)(cluster & 0xffff);
+
+    // todo: 填写短目录项中的时间信息
+}
+
+/**
+ * @brief 填充长目录项的函数
+ *
+ * @param dEntry 目标dentry
+ * @param target 起始长目录项
+ * @param checksum 短目录项的校验和
+ * @param cnt_longname 总的长目录项的个数
+ */
+void fat32_fill_longname(struct vfs_dir_entry_t *dEntry, struct fat32_LongDirectory_t *target, uint8_t checksum, uint32_t cnt_longname)
+{
+    uint32_t current_name_index = 0;
+    struct fat32_LongDirectory_t *Ldentry = (struct fat32_LongDirectory_t *)(target + 1);
+    // kdebug("filling long name, name=%s, namelen=%d", dEntry->name, dEntry->name_length);
+    for (int i = 1; i <= cnt_longname; ++i)
+    {
+        --Ldentry;
+        Ldentry->LDIR_Ord = i;
+
+        for (int j = 0; j < 5; ++j, ++current_name_index)
+        {
+            if (current_name_index < dEntry->name_length)
+                Ldentry->LDIR_Name1[j] = dEntry->name[current_name_index];
+            else
+                Ldentry->LDIR_Name1[j] = 0xffff;
+        }
+        for (int j = 0; j < 6; ++j, ++current_name_index)
+        {
+            if (current_name_index < dEntry->name_length)
+                Ldentry->LDIR_Name2[j] = dEntry->name[current_name_index];
+            else
+                Ldentry->LDIR_Name2[j] = 0xffff;
+        }
+        for (int j = 0; j < 2; ++j, ++current_name_index)
+        {
+            if (current_name_index < dEntry->name_length)
+                Ldentry->LDIR_Name3[j] = dEntry->name[current_name_index];
+            else
+                Ldentry->LDIR_Name3[j] = 0xffff;
+        }
+        Ldentry->LDIR_Attr = ATTR_LONG_NAME;
+        Ldentry->LDIR_FstClusLO = 0;
+        Ldentry->LDIR_Type = 0;
+        Ldentry->LDIR_Chksum = checksum;
+    }
+
+    // 最后一个长目录项的ord要|=0x40
+    Ldentry->LDIR_Ord |= 0x40;
+}

kernel/filesystem/fat32/fat_ent.h

@@ -0,0 +1,95 @@
+#pragma once
+
+#include "fat32.h"
+#include <filesystem/VFS/VFS.h>
+#include <stdbool.h>
+
+/**
+ * @brief 请求分配指定数量的簇
+ *
+ * @param inode 要分配簇的inode
+ * @param clusters 返回的被分配的簇的簇号结构体
+ * @param num_clusters 要分配的簇的数量
+ * @return int 错误码
+ */
+int fat32_alloc_clusters(struct vfs_index_node_t *inode, uint32_t *clusters, int32_t num_clusters);
+
+/**
+ * @brief 释放从属于inode的，从cluster开始的所有簇
+ *
+ * @param inode 指定的文件的inode
+ * @param cluster 指定簇
+ * @return int 错误码
+ */
+int fat32_free_clusters(struct vfs_index_node_t *inode, int32_t cluster);
+
+/**
+ * @brief 读取指定簇的FAT表项
+ *
+ * @param fsbi fat32超级块私有信息结构体
+ * @param cluster 指定簇
+ * @return uint32_t 下一个簇的簇号
+ */
+uint32_t fat32_read_FAT_entry(fat32_sb_info_t *fsbi, uint32_t cluster);
+
+/**
+ * @brief 写入指定簇的FAT表项
+ *
+ * @param fsbi fat32超级块私有信息结构体
+ * @param cluster 指定簇
+ * @param value 要写入该fat表项的值
+ * @return uint32_t errcode
+ */
+uint32_t fat32_write_FAT_entry(fat32_sb_info_t *fsbi, uint32_t cluster, uint32_t value);
+
+/**
+ * @brief 在父亲inode的目录项簇中，寻找连续num个空的目录项
+ *
+ * @param parent_inode 父inode
+ * @param num 请求的目录项数量
+ * @param mode 操作模式
+ * @param res_sector 返回信息：缓冲区对应的扇区号
+ * @param res_cluster 返回信息：缓冲区对应的簇号
+ * @param res_data_buf_base 返回信息：缓冲区的内存基地址（记得要释放缓冲区内存！！！！）
+ * @return struct fat32_Directory_t* 符合要求的entry的指针（指向地址高处的空目录项，也就是说，有连续num个≤这个指针的空目录项）
+ */
+struct fat32_Directory_t *fat32_find_empty_dentry(struct vfs_index_node_t *parent_inode, uint32_t num, uint32_t mode, uint32_t *res_sector, uint64_t *res_cluster, uint64_t *res_data_buf_base);
+
+/**
+ * @brief 检查文件名是否合法
+ *
+ * @param name 文件名
+ * @param namelen 文件名长度
+ * @param reserved 保留字段
+ * @return int 合法：0， 其他：错误码
+ */
+int fat32_check_name_available(const char *name, int namelen, int8_t reserved);
+
+/**
+ * @brief 检查字符在短目录项中是否合法
+ *
+ * @param c 给定字符
+ * @param index 字符在文件名中处于第几位
+ * @return true 合法
+ * @return false 不合法
+ */
+bool fat32_check_char_available_in_short_name(const char c, int index);
+
+/**
+ * @brief 填充短目录项的函数
+ * 
+ * @param dEntry 目标dentry
+ * @param target 目标dentry对应的短目录项
+ * @param cluster 短目录项对应的文件/文件夹起始簇
+ */
+void fat32_fill_shortname(struct vfs_dir_entry_t *dEntry, struct fat32_Directory_t *target, uint32_t cluster);
+
+/**
+ * @brief 填充长目录项的函数
+ * 
+ * @param dEntry 目标dentry
+ * @param target 起始长目录项
+ * @param checksum 短目录项的校验和
+ * @param cnt_longname 总的长目录项的个数
+ */
+void fat32_fill_longname(struct vfs_dir_entry_t *dEntry, struct fat32_LongDirectory_t *target, uint8_t checksum, uint32_t cnt_longname);

kernel/syscall/syscall.c

@@ -108,7 +108,6 @@ ul sys_put_string(struct pt_regs *regs)
 
 uint64_t sys_open(struct pt_regs *regs)
 {
-
     char *filename = (char *)(regs->r8);
     int flags = (int)(regs->r9);
     // kdebug("filename=%s", filename);
@@ -131,6 +130,12 @@ uint64_t sys_open(struct pt_regs *regs)
     memset(path, 0, path_len);
 
     strncpy_from_user(path, filename, path_len);
+    // 去除末尾的 '/'
+    if (path_len >= 2 && path[path_len - 2] == '/')
+    {
+        path[path_len - 2] = '\0';
+        --path_len;
+    }
 
     // 寻找文件
     struct vfs_dir_entry_t *dentry = vfs_path_walk(path, 0);
@@ -139,7 +144,61 @@ uint64_t sys_open(struct pt_regs *regs)
     //     printk_color(ORANGE, BLACK, "Found %s\nDIR_FstClus:%#018lx\tDIR_FileSize:%#018lx\n", path, ((struct fat32_inode_info_t *)(dentry->dir_inode->private_inode_info))->first_clus, dentry->dir_inode->file_size);
     // else
     //     printk_color(ORANGE, BLACK, "Can`t find file\n");
+    // kdebug("flags=%#018lx", flags);
+    if (dentry == NULL && flags & O_CREAT)
+    {
+        // 先找到倒数第二级目录
+        int tmp_index = -1;
+        for (int i = path_len - 1; i >= 0; --i)
+        {
+            if (path[i] == '/')
+            {
+                tmp_index = i;
+                break;
+            }
+        }
 
+        struct vfs_dir_entry_t *parent_dentry = NULL;
+        // kdebug("tmp_index=%d", tmp_index);
+        if (tmp_index > 0)
+        {
+            
+            path[tmp_index] = '\0';
+            dentry = vfs_path_walk(path, 0);
+            if (dentry == NULL)
+            {
+                kfree(path);
+                return -ENOENT;
+            }
+            parent_dentry = dentry;
+        }
+        else
+            parent_dentry = vfs_root_sb->root;
+
+        // 创建新的文件
+        dentry = (struct vfs_dir_entry_t *)kmalloc(sizeof(struct vfs_dir_entry_t), 0);
+        memset(dentry, 0, sizeof(struct vfs_dir_entry_t));
+
+        dentry->name_length = path_len - tmp_index - 1;
+        dentry->name = (char *)kmalloc(dentry->name_length, 0);
+        memset(dentry->name, 0, dentry->name_length);
+        strncpy(dentry->name, path + tmp_index + 1, dentry->name_length);
+        // kdebug("to create new file:%s   namelen=%d", dentry->name, dentry->name_length)
+        dentry->parent = parent_dentry;
+        uint64_t retval = parent_dentry->dir_inode->inode_ops->create(parent_dentry->dir_inode, dentry, 0);
+        if (retval != 0)
+        {
+            kfree(dentry->name);
+            kfree(dentry);
+            kfree(path);
+            return retval;
+        }
+
+        list_init(&dentry->child_node_list);
+        list_init(&dentry->subdirs_list);
+        list_add(&parent_dentry->subdirs_list, &dentry->child_node_list);
+        // kdebug("created.");
+    }
     kfree(path);
     if (dentry == NULL)
         return -ENOENT;
@@ -148,18 +207,21 @@ uint64_t sys_open(struct pt_regs *regs)
     if ((flags & O_DIRECTORY) && (dentry->dir_inode->attribute != VFS_ATTR_DIR))
         return -ENOTDIR;
 
-    // 要找的目标是文件夹
-    if ((flags & O_DIRECTORY) && dentry->dir_inode->attribute == VFS_ATTR_DIR)
-        return -EISDIR;
+    // // 要找的目标是文件夹
+    // if ((flags & O_DIRECTORY) && dentry->dir_inode->attribute == VFS_ATTR_DIR)
+    //     return -EISDIR;
 
     // todo: 引入devfs后删除这段代码
     // 暂时遇到设备文件的话，就将其first clus设置为特定值
     if (path_len >= 5 && filename[0] == '/' && filename[1] == 'd' && filename[2] == 'e' && filename[3] == 'v' && filename[4] == '/')
     {
-        // 对于fat32文件系统上面的设备文件，设置其起始扇区
-        ((struct fat32_inode_info_t *)(dentry->dir_inode->private_inode_info))->first_clus |= 0xf0000000;
-        dentry->dir_inode->sb->sb_ops->write_inode(dentry->dir_inode);
-        dentry->dir_inode->attribute |= VFS_ATTR_DEVICE;
+        if (dentry->dir_inode->attribute & VFS_ATTR_FILE)
+        {
+            // 对于fat32文件系统上面的设备文件，设置其起始扇区
+            ((struct fat32_inode_info_t *)(dentry->dir_inode->private_inode_info))->first_clus |= 0xf0000000;
+            dentry->dir_inode->sb->sb_ops->write_inode(dentry->dir_inode);
+            dentry->dir_inode->attribute |= VFS_ATTR_DEVICE;
+        }
     }
 
     // 创建文件描述符
@@ -404,12 +466,7 @@ uint64_t sys_brk(struct pt_regs *regs)
     else
         offset = -(int64_t)(current_pcb->mm->brk_end - new_brk);
 
-    /*
-    if (offset < 0)
-    {
-        kdebug("decrease brk, offset = %#010lx", (uint64_t)(-offset));
-    }
-    */
+    
 
     new_brk = mm_do_brk(current_pcb->mm->brk_end, offset); // 扩展堆内存空间
 
@@ -517,14 +574,14 @@ uint64_t sys_chdir(struct pt_regs *regs)
     }
     else
         strncpy(path, dest_path, dest_path_len + 1);
-
+    // kdebug("chdir: path = %s", path);
     struct vfs_dir_entry_t *dentry = vfs_path_walk(path, 0);
 
     kfree(path);
 
     if (dentry == NULL)
         return -ENOENT;
-
+    // kdebug("dentry->name=%s, namelen=%d", dentry->name, dentry->name_length);
     // 目标不是目录
     if (dentry->dir_inode->attribute != VFS_ATTR_DIR)
         return -ENOTDIR;

run.sh

@@ -91,6 +91,7 @@ fi
 # 拷贝应用程序到硬盘
 cd tools
 bash m*
+sudo mkdir -p ${root_folder}/bin/disk_mount
 sudo cp ${root_folder}/bin/user/shell.elf ${root_folder}/bin/disk_mount
 sudo cp ${root_folder}/bin/user/about.elf ${root_folder}/bin/disk_mount
 sudo mkdir ${root_folder}/bin/disk_mount/dev

tools/create_hdd_image.sh

@@ -5,6 +5,12 @@ qemu-img create -f raw disk.img 16M
 # 按顺序输入，并且，每次输入完成后要按下回车）
 fdisk disk.img
 
-echo "Successfully created disk image, please make a FAT32 filesystem on it"
-sudo mkdir -p ../bin
-sudo cp ./disk.img ../bin/
+LOOP_DEVICE=$(sudo losetup -f --show -P disk.img) \
+    || exit 1
+echo ${LOOP_DEVICE}p1
+sudo mkfs.vfat -F 32 ${LOOP_DEVICE}p1
+sudo losetup -d ${LOOP_DEVICE}
+
+echo "Successfully created disk image."
+mkdir -p ../bin
+mv ./disk.img ../bin/

tools/mount_virt_disk.sh

@@ -2,7 +2,7 @@ LOOP_DEVICE=$(sudo losetup -f --show -P ../bin/disk.img) \
     || exit 1
 
 echo ${LOOP_DEVICE}p1
-sudo mkfs.vfat -F 32 ${LOOP_DEVICE}p1
+
 mkdir -p ../bin/disk_mount/
 sudo mount ${LOOP_DEVICE}p1 ../bin/disk_mount/ 
 lsblk

user/apps/shell/cmd.c

@@ -10,7 +10,7 @@
 #include <libc/fcntl.h>
 #include <libc/dirent.h>
 #include <libc/sys/wait.h>
-
+#include <libc/sys/stat.h>
 #include "cmd_help.h"
 
 // 当前工作目录（在main_loop中初始化）
@@ -181,7 +181,7 @@ int shell_cmd_cd(int argc, char **argv)
             goto fail;
         ; // 出错则直接忽略
     }
-    else
+    else // ======进入相对路径=====
     {
         int dest_offset = 0;
         if (dest_len > 2)
@@ -191,7 +191,7 @@ int shell_cmd_cd(int argc, char **argv)
         }
 
         int new_len = current_dir_len + dest_len - dest_offset;
-        // ======进入相对路径=====
+
         if (new_len >= SHELL_CWD_MAX_SIZE - 1)
         {
             printf("ERROR: Path too long!\n");
@@ -210,7 +210,8 @@ int shell_cmd_cd(int argc, char **argv)
         if (chdir(new_path) == 0) // 成功切换目录
         {
             free(shell_current_path);
-            new_path[new_len] = '\0';
+            // printf("new_path=%s, newlen= %d\n", new_path, new_len);
+            new_path[new_len + 1] = '\0';
             shell_current_path = new_path;
             goto done;
         }
@@ -329,8 +330,30 @@ int shell_cmd_cat(int argc, char **argv)
  * @param argv
  * @return int
  */
-// todo:
-int shell_cmd_touch(int argc, char **argv) {}
+int shell_cmd_touch(int argc, char **argv)
+{
+    int path_len = 0;
+    char *file_path;
+    if (argv[1][0] == '/')
+        file_path = argv[1];
+    else
+        file_path = get_target_filepath(argv[1], &path_len);
+
+    // 打开文件
+    int fd = open(file_path, O_CREAT);
+    switch (fd)
+    {
+    case -ENOENT:
+        put_string("Parent dir not exists.\n", COLOR_RED, COLOR_BLACK);
+        break;
+
+    default:
+        break;
+    }
+    close(fd);
+    if (argv != NULL)
+        free(argv);
+}
 
 /**
  * @brief 删除命令
@@ -349,8 +372,24 @@ int shell_cmd_rm(int argc, char **argv) {}
  * @param argv
  * @return int
  */
-// todo:
-int shell_cmd_mkdir(int argc, char **argv) {}
+int shell_cmd_mkdir(int argc, char **argv)
+{
+    int result_path_len = -1;
+    const char *full_path = NULL;
+    if (argv[1][0] == '/')
+        full_path = argv[1];
+    else
+    {
+        full_path = get_target_filepath(argv[1], &result_path_len);
+    }
+    printf("mkdir: full_path = %s\n", full_path);
+    int retval = mkdir(full_path, 0);
+
+    if (argv != NULL)
+        free(argv);
+
+    return retval;
+}
 
 /**
  * @brief 删除文件夹的命令
@@ -406,13 +445,12 @@ int shell_cmd_about(int argc, char **argv)
     char **aav;
 
     unsigned char input_buffer[INPUT_BUFFER_SIZE] = {0};
-    
+
     strcpy(input_buffer, "exec /about.elf\0");
 
     parse_command(input_buffer, &aac, &aav);
 
     shell_cmd_exec(aac, aav);
-
 }
 
 /**

user/apps/shell/shell.c

@@ -73,9 +73,9 @@ int main()
     int kb_fd = open(kb_file_path, 0);
     // printf("keyboard fd = %d\n", kb_fd);
     print_ascii_logo();
-    printf("before mkdir\n");
-    mkdir("/aaac", 0);
-    printf("after mkdir\n");
+    // printf("before mkdir\n");
+    // mkdir("/aaac", 0);
+    // printf("after mkdir\n");
     main_loop(kb_fd);
     while (1)
         ;

user/libs/libc/fcntl.c

@@ -11,5 +11,5 @@
  */
 int open(const char *path, int options, ...)
 {
-    return syscall_invoke(SYS_OPEN, (uint64_t)path, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
+    return syscall_invoke(SYS_OPEN, (uint64_t)path, options, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
 }