Documentation/filesystems/vfat.rst

   1 ====
   2 VFAT
   3 ====
   4
   5 USING VFAT
   6 ==========
   7
   8 To use the vfat filesystem, use the filesystem type 'vfat'.  i.e.::
   9
  10   mount -t vfat /dev/fd0 /mnt
  11
  12
  13 No special partition formatter is required,
  14 'mkdosfs' will work fine if you want to format from within Linux.
  15
  16 VFAT MOUNT OPTIONS
  17 ==================
  18
  19 **uid=###**
  20         Set the owner of all files on this filesystem.
  21         The default is the uid of current process.
  22
  23 **gid=###**
  24         Set the group of all files on this filesystem.
  25         The default is the gid of current process.
  26
  27 **umask=###**
  28         The permission mask (for files and directories, see *umask(1)*).
  29         The default is the umask of current process.
  30
  31 **dmask=###**
  32         The permission mask for the directory.
  33         The default is the umask of current process.
  34
  35 **fmask=###**
  36         The permission mask for files.
  37         The default is the umask of current process.
  38
  39 **allow_utime=###**
  40         This option controls the permission check of mtime/atime.
  41
  42                 **-20**: If current process is in group of file's group ID,
  43                 you can change timestamp.
  44
  45                 **-2**: Other users can change timestamp.
  46
  47         The default is set from dmask option. If the directory is
  48         writable, utime(2) is also allowed. i.e. ~dmask & 022.
  49
  50         Normally utime(2) checks current process is owner of
  51         the file, or it has CAP_FOWNER capability. But FAT
  52         filesystem doesn't have uid/gid on disk, so normal
  53         check is too unflexible. With this option you can
  54         relax it.
  55
  56 **codepage=###**
  57         Sets the codepage number for converting to shortname
  58         characters on FAT filesystem.
  59         By default, FAT_DEFAULT_CODEPAGE setting is used.
  60
  61 **iocharset=<name>**
  62         Character set to use for converting between the
  63         encoding is used for user visible filename and 16 bit
  64         Unicode characters. Long filenames are stored on disk
  65         in Unicode format, but Unix for the most part doesn't
  66         know how to deal with Unicode.
  67         By default, FAT_DEFAULT_IOCHARSET setting is used.
  68
  69         There is also an option of doing UTF-8 translations
  70         with the utf8 option.
  71
  72 .. note:: ``iocharset=utf8`` is not recommended. If unsure, you should consider
  73           the utf8 option instead.
  74
  75 **utf8=<bool>**
  76         UTF-8 is the filesystem safe version of Unicode that
  77         is used by the console. It can be enabled or disabled
  78         for the filesystem with this option.
  79         If 'uni_xlate' gets set, UTF-8 gets disabled.
  80         By default, FAT_DEFAULT_UTF8 setting is used.
  81
  82 **uni_xlate=<bool>**
  83         Translate unhandled Unicode characters to special
  84         escaped sequences.  This would let you backup and
  85         restore filenames that are created with any Unicode
  86         characters.  Until Linux supports Unicode for real,
  87         this gives you an alternative.  Without this option,
  88         a '?' is used when no translation is possible.  The
  89         escape character is ':' because it is otherwise
  90         illegal on the vfat filesystem.  The escape sequence
  91         that gets used is ':' and the four digits of hexadecimal
  92         unicode.
  93
  94 **nonumtail=<bool>**
  95         When creating 8.3 aliases, normally the alias will
  96         end in '~1' or tilde followed by some number.  If this
  97         option is set, then if the filename is
  98         "longfilename.txt" and "longfile.txt" does not
  99         currently exist in the directory, longfile.txt will
 100         be the short alias instead of longfi~1.txt.
 101
 102 **usefree**
 103         Use the "free clusters" value stored on FSINFO. It will
 104         be used to determine number of free clusters without
 105         scanning disk. But it's not used by default, because
 106         recent Windows don't update it correctly in some
 107         case. If you are sure the "free clusters" on FSINFO is
 108         correct, by this option you can avoid scanning disk.
 109
 110 **quiet**
 111         Stops printing certain warning messages.
 112
 113 **check=s|r|n**
 114         Case sensitivity checking setting.
 115
 116         **s**: strict, case sensitive
 117
 118         **r**: relaxed, case insensitive
 119
 120         **n**: normal, default setting, currently case insensitive
 121
 122 **nocase**
 123         This was deprecated for vfat. Use ``shortname=win95`` instead.
 124
 125 **shortname=lower|win95|winnt|mixed**
 126         Shortname display/create setting.
 127
 128         **lower**: convert to lowercase for display,
 129         emulate the Windows 95 rule for create.
 130
 131         **win95**: emulate the Windows 95 rule for display/create.
 132
 133         **winnt**: emulate the Windows NT rule for display/create.
 134
 135         **mixed**: emulate the Windows NT rule for display,
 136         emulate the Windows 95 rule for create.
 137
 138         Default setting is `mixed`.
 139
 140 **tz=UTC**
 141         Interpret timestamps as UTC rather than local time.
 142         This option disables the conversion of timestamps
 143         between local time (as used by Windows on FAT) and UTC
 144         (which Linux uses internally).  This is particularly
 145         useful when mounting devices (like digital cameras)
 146         that are set to UTC in order to avoid the pitfalls of
 147         local time.
 148
 149 **time_offset=minutes**
 150         Set offset for conversion of timestamps from local time
 151         used by FAT to UTC. I.e. <minutes> minutes will be subtracted
 152         from each timestamp to convert it to UTC used internally by
 153         Linux. This is useful when time zone set in ``sys_tz`` is
 154         not the time zone used by the filesystem. Note that this
 155         option still does not provide correct time stamps in all
 156         cases in presence of DST - time stamps in a different DST
 157         setting will be off by one hour.
 158
 159 **showexec**
 160         If set, the execute permission bits of the file will be
 161         allowed only if the extension part of the name is .EXE,
 162         .COM, or .BAT. Not set by default.
 163
 164 **debug**
 165         Can be set, but unused by the current implementation.
 166
 167 **sys_immutable**
 168         If set, ATTR_SYS attribute on FAT is handled as
 169         IMMUTABLE flag on Linux. Not set by default.
 170
 171 **flush**
 172         If set, the filesystem will try to flush to disk more
 173         early than normal. Not set by default.
 174
 175 **rodir**
 176         FAT has the ATTR_RO (read-only) attribute. On Windows,
 177         the ATTR_RO of the directory will just be ignored,
 178         and is used only by applications as a flag (e.g. it's set
 179         for the customized folder).
 180
 181         If you want to use ATTR_RO as read-only flag even for
 182         the directory, set this option.
 183
 184 **errors=panic|continue|remount-ro**
 185         specify FAT behavior on critical errors: panic, continue
 186         without doing anything or remount the partition in
 187         read-only mode (default behavior).
 188
 189 **discard**
 190         If set, issues discard/TRIM commands to the block
 191         device when blocks are freed. This is useful for SSD devices
 192         and sparse/thinly-provisioned LUNs.
 193
 194 **nfs=stale_rw|nostale_ro**
 195         Enable this only if you want to export the FAT filesystem
 196         over NFS.
 197
 198                 **stale_rw**: This option maintains an index (cache) of directory
 199                 *inodes* by *i_logstart* which is used by the nfs-related code to
 200                 improve look-ups. Full file operations (read/write) over NFS is
 201                 supported but with cache eviction at NFS server, this could
 202                 result in ESTALE issues.
 203
 204                 **nostale_ro**: This option bases the *inode* number and filehandle
 205                 on the on-disk location of a file in the MS-DOS directory entry.
 206                 This ensures that ESTALE will not be returned after a file is
 207                 evicted from the inode cache. However, it means that operations
 208                 such as rename, create and unlink could cause filehandles that
 209                 previously pointed at one file to point at a different file,
 210                 potentially causing data corruption. For this reason, this
 211                 option also mounts the filesystem readonly.
 212
 213         To maintain backward compatibility, ``'-o nfs'`` is also accepted,
 214         defaulting to "stale_rw".
 215
 216 **dos1xfloppy  <bool>: 0,1,yes,no,true,false**
 217         If set, use a fallback default BIOS Parameter Block
 218         configuration, determined by backing device size. These static
 219         parameters match defaults assumed by DOS 1.x for 160 kiB,
 220         180 kiB, 320 kiB, and 360 kiB floppies and floppy images.
 221
 222
 223
 224 LIMITATION
 225 ==========
 226
 227 The fallocated region of file is discarded at umount/evict time
 228 when using fallocate with FALLOC_FL_KEEP_SIZE.
 229 So, User should assume that fallocated region can be discarded at
 230 last close if there is memory pressure resulting in eviction of
 231 the inode from the memory. As a result, for any dependency on
 232 the fallocated region, user should make sure to recheck fallocate
 233 after reopening the file.
 234
 235 TODO
 236 ====
 237 Need to get rid of the raw scanning stuff.  Instead, always use
 238 a get next directory entry approach.  The only thing left that uses
 239 raw scanning is the directory renaming code.
 240
 241
 242 POSSIBLE PROBLEMS
 243 =================
 244
 245 - vfat_valid_longname does not properly checked reserved names.
 246 - When a volume name is the same as a directory name in the root
 247   directory of the filesystem, the directory name sometimes shows
 248   up as an empty file.
 249 - autoconv option does not work correctly.
 250
 251
 252 TEST SUITE
 253 ==========
 254 If you plan to make any modifications to the vfat filesystem, please
 255 get the test suite that comes with the vfat distribution at
 256
 257 `<http://web.archive.org/web/*/http://bmrc.berkeley.edu/people/chaffee/vfat.html>`_
 258
 259 This tests quite a few parts of the vfat filesystem and additional
 260 tests for new features or untested features would be appreciated.
 261
 262 NOTES ON THE STRUCTURE OF THE VFAT FILESYSTEM
 263 =============================================
 264 This documentation was provided by Galen C. Hunt gchunt@cs.rochester.edu and
 265 lightly annotated by Gordon Chaffee.
 266
 267 This document presents a very rough, technical overview of my
 268 knowledge of the extended FAT file system used in Windows NT 3.5 and
 269 Windows 95.  I don't guarantee that any of the following is correct,
 270 but it appears to be so.
 271
 272 The extended FAT file system is almost identical to the FAT
 273 file system used in DOS versions up to and including *6.223410239847*
 274 :-).  The significant change has been the addition of long file names.
 275 These names support up to 255 characters including spaces and lower
 276 case characters as opposed to the traditional 8.3 short names.
 277
 278 Here is the description of the traditional FAT entry in the current
 279 Windows 95 filesystem::
 280
 281         struct directory { // Short 8.3 names
 282                 unsigned char name[8];          // file name
 283                 unsigned char ext[3];           // file extension
 284                 unsigned char attr;             // attribute byte
 285                 unsigned char lcase;            // Case for base and extension
 286                 unsigned char ctime_ms;         // Creation time, milliseconds
 287                 unsigned char ctime[2];         // Creation time
 288                 unsigned char cdate[2];         // Creation date
 289                 unsigned char adate[2];         // Last access date
 290                 unsigned char reserved[2];      // reserved values (ignored)
 291                 unsigned char time[2];          // time stamp
 292                 unsigned char date[2];          // date stamp
 293                 unsigned char start[2];         // starting cluster number
 294                 unsigned char size[4];          // size of the file
 295         };
 296
 297
 298 The lcase field specifies if the base and/or the extension of an 8.3
 299 name should be capitalized.  This field does not seem to be used by
 300 Windows 95 but it is used by Windows NT.  The case of filenames is not
 301 completely compatible from Windows NT to Windows 95.  It is not completely
 302 compatible in the reverse direction, however.  Filenames that fit in
 303 the 8.3 namespace and are written on Windows NT to be lowercase will
 304 show up as uppercase on Windows 95.
 305
 306 .. note:: Note that the ``start`` and ``size`` values are actually little
 307           endian integer values.  The descriptions of the fields in this
 308           structure are public knowledge and can be found elsewhere.
 309
 310 With the extended FAT system, Microsoft has inserted extra
 311 directory entries for any files with extended names.  (Any name which
 312 legally fits within the old 8.3 encoding scheme does not have extra
 313 entries.)  I call these extra entries slots.  Basically, a slot is a
 314 specially formatted directory entry which holds up to 13 characters of
 315 a file's extended name.  Think of slots as additional labeling for the
 316 directory entry of the file to which they correspond.  Microsoft
 317 prefers to refer to the 8.3 entry for a file as its alias and the
 318 extended slot directory entries as the file name.
 319
 320 The C structure for a slot directory entry follows::
 321
 322         struct slot { // Up to 13 characters of a long name
 323                 unsigned char id;               // sequence number for slot
 324                 unsigned char name0_4[10];      // first 5 characters in name
 325                 unsigned char attr;             // attribute byte
 326                 unsigned char reserved;         // always 0
 327                 unsigned char alias_checksum;   // checksum for 8.3 alias
 328                 unsigned char name5_10[12];     // 6 more characters in name
 329                 unsigned char start[2];         // starting cluster number
 330                 unsigned char name11_12[4];     // last 2 characters in name
 331         };
 332
 333
 334 If the layout of the slots looks a little odd, it's only
 335 because of Microsoft's efforts to maintain compatibility with old
 336 software.  The slots must be disguised to prevent old software from
 337 panicking.  To this end, a number of measures are taken:
 338
 339         1) The attribute byte for a slot directory entry is always set
 340            to 0x0f.  This corresponds to an old directory entry with
 341            attributes of "hidden", "system", "read-only", and "volume
 342            label".  Most old software will ignore any directory
 343            entries with the "volume label" bit set.  Real volume label
 344            entries don't have the other three bits set.
 345
 346         2) The starting cluster is always set to 0, an impossible
 347            value for a DOS file.
 348
 349 Because the extended FAT system is backward compatible, it is
 350 possible for old software to modify directory entries.  Measures must
 351 be taken to ensure the validity of slots.  An extended FAT system can
 352 verify that a slot does in fact belong to an 8.3 directory entry by
 353 the following:
 354
 355         1) Positioning.  Slots for a file always immediately proceed
 356            their corresponding 8.3 directory entry.  In addition, each
 357            slot has an id which marks its order in the extended file
 358            name.  Here is a very abbreviated view of an 8.3 directory
 359            entry and its corresponding long name slots for the file
 360            "My Big File.Extension which is long"::
 361
 362                 <proceeding files...>
 363                 <slot #3, id = 0x43, characters = "h is long">
 364                 <slot #2, id = 0x02, characters = "xtension whic">
 365                 <slot #1, id = 0x01, characters = "My Big File.E">
 366                 <directory entry, name = "MYBIGFIL.EXT">
 367
 368
 369            .. note:: Note that the slots are stored from last to first.  Slots
 370                      are numbered from 1 to N.  The Nth slot is ``or'ed`` with
 371                      0x40 to mark it as the last one.
 372
 373         2) Checksum.  Each slot has an alias_checksum value.  The
 374            checksum is calculated from the 8.3 name using the
 375            following algorithm::
 376
 377                 for (sum = i = 0; i < 11; i++) {
 378                         sum = (((sum&1)<<7)|((sum&0xfe)>>1)) + name[i]
 379                 }
 380
 381
 382         3) If there is free space in the final slot, a Unicode ``NULL (0x0000)``
 383            is stored after the final character.  After that, all unused
 384            characters in the final slot are set to Unicode 0xFFFF.
 385
 386 Finally, note that the extended name is stored in Unicode.  Each Unicode
 387 character takes either two or four bytes, UTF-16LE encoded.