FatFS文件系统详解-附移植建议
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了FatFS文件系统详解-附移植建议相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
原博客：http://blog.csdn.net/juana1/article/details/6867829
最近做的spi flash，本打算弄个文件系统，由于之前用过了JFFS、YAFFS和TrueFFS，代码量都相当的大，这次想找款代码量不那么吓人的，学习一下，听说配置会相对复杂一些。选来选去，最终选定了FatFS，代码量足够的小，最新的R0.09版本只有1个.c文件(当然，还有一个底层的要自己写，option文件夹里的无视)，老点版本就更小了。而且更新很频繁，用户量也够大，就选定它了。尽管最后由于硬件和项目原因未能实际的移植它到vxWorks，但学过的还是要记录下。
在这里http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html下载源码，只有800多K，小的可怜，还可以下载示例程序，有AVR、Win32、lpc等多平台已实现的方案。打开看src文件夹，一个option文件夹、00readme.txt、diskio.h、ff.c、ff.h、ffconf.h和interger.h。移植时需要修改的文件主要包括ffconf.h和interger.h，后者是在它的定义与目标平台上的有冲突，或者用的不习惯时修改的。
在做具体修改之前，先大概阅读下FatFS的源代码，可以先读integer.h,了解所用的数据类型，然后是ff.h,了解文件系统所用的数据结构和各种函数声明，再就是diskio.h，了解与介质相关的数据结构和操作函数。ff.c这个文件相对较大，可以在最后将所实现的函数大致扫描一遍，之后根据用户应用层程序调用函数的次序仔细阅读相关代码。各个文件都可以直接用记事本打开查阅，非常方便。ff.h中的几个结构体十分重要，列举如下，首先是最基础的文件系统结构体：
[cpp] view plain copy- /* File system object structure (FATFS) */
- typedef struct
- BYTE fs_type; /* FAT子类型，一般在mount时用，置0表示未挂载*/
- BYTE drv; /* 物理驱动号，一般为0*/
- BYTE csize; /* 每个簇的扇区数目(1,2,4...128) */
- BYTE n_fats; /* 文件分配表的数目(1,2) */
- /*FAT文件系统依次为：引导扇区、两个文件分配表、根目录区和数据区*/
- BYTE wflag; /* 标记文件是否被改动过，为1时要回写*/
- BYTE fsi_flag; /* 标记文件系统信息是否被改动过，为1时要回写*/
- WORD id; /* 文件系统挂载ID */
- WORD n_rootdir; /* 根目录区入口(目录项)的个数(用于FAT12/16)*/
- #if _MAX_SS != 512
- WORD ssize; /* 每扇区的字节数(用于扇区大于512Byte的flash) */
- #endif
- #if _FS_REENTRANT
- _SYNC_t sobj; /* 允许重入，即定义同步对象，用在tiny中*/
- #endif
- #if !_FS_READONLY
- DWORD last_clust; /* 最后一个被分配的簇*/
- DWORD free_clust; /* 空闲簇的个数*/
- DWORD fsi_sector; /* 存放fsinfo的扇区(用于FAT32) */
- #endif
- #if _FS_RPATH
- DWORD cdir; /* 允许相对路径时用，存储当前目录起始簇(0:root)*/
- #endif
- DWORD n_fatent; /* FAT入口数(簇的数目 + 2)*/
- DWORD fsize; /* 每个FAT所占扇区*/
- DWORD fatbase; /* FAT起始扇区*/
- DWORD dirbase; /* 根目录起始扇区(FAT32:Cluster#) */
- DWORD database; /* 数据目录起始扇区*/
- DWORD winsect; /* 当前缓冲区中存储的扇区号*/
- BYTE win[_MAX_SS]; /* 单个扇区缓存*/
- FATFS;
然后是与之相关的文件和文件夹结构体，附上具体注释：
[cpp] view plain copy- /* File object structure (FIL) */
- typedef struct
- FATFS* fs; /* 所在的fs指针*/
- WORD id; /* 所在的fs挂载编号*/
- BYTE flag; /* 文件状态*/
- BYTE pad1; /* 不知道含义，也未见程序使用*/
- DWORD fptr; /* 文件读写指针*/
- DWORD fsize; /* 大小*/
- DWORD sclust; /* 文件起始簇(fsize=0时为0) */
- DWORD clust; /* 当前簇*/
- DWORD dsect; /* 当前数据扇区*/
- #if !_FS_READONLY
- DWORD dir_sect; /* 包含目录项的扇区 */
- BYTE* dir_ptr; /* Ponter to the directory entry in the window */
- #endif
- #if _USE_FASTSEEK
- DWORD* cltbl; /*指向簇链接映射表的指针*/
- #endif
- #if _FS_SHARE
- UINT lockid; /* File lock ID (index of file semaphore table) */
- #endif
- #if !_FS_TINY
- BYTE buf[_MAX_SS]; /* File data read/write buffer */
- #endif
- FIL;
下面是目录的：
[cpp] view plain copy- /* Directory object structure (DIR) */
- typedef struct
- FATFS* fs; /* 同上*/
- WORD id;
- WORD index; /* 当前读写索引号 */
- DWORD sclust; /* 文件数据区开始簇*/
- DWORD clust; /* 当前簇*/
- DWORD sect; /* 当前扇区*/
- BYTE* dir; /* 扇区缓存中当前SFN入口指针，SFN含义未知，猜测和LFN类似，与文件名相关*/
- BYTE* fn; /* Pointer to the SFN (in/out) file[8],ext[3],status[1] */
- #if _USE_LFN
- WCHAR* lfn; /* Pointer to the LFN working buffer */
- WORD lfn_idx; /* Last matched LFN index number (0xFFFF:No LFN) */
- #endif
- DIR;
其他类似f_mount、f_open等接口API就不细说了，在挂载的时候其实真正起作用的是chk_mounted函数，在这里才会将挂载分区的相关信息分配到FatFS结构体中；还有一个get_fat函数，也比较重要，在f_open和许多目录操作的函数中都有用到，而且FAT入口这个表达也十分晦涩，而它又调用了一个move_window的函数，也是十分晦涩难懂，可能是我英语太烂的缘故吧。实际上，move_window的作用是改变文件系统的当前工作扇区，如果要迁移到的是当前扇区，直接返回，如果不是，就将原扇区写回，若是FAT表，还要写进备份区。
熟悉了代码结构后，现在开始作修改了，首先修改ffconf.h文件配置与硬件相关的文件系统特性，然后自己添加一套底层操作即可。先看ffconf.h，里面定义了很多宏，可以根据自己需要一一配置：
先看功能配置：
_FS_TINY：文件系统为标准的还是微型的，默认为标准的(0)；
_FS_READONLY：文件系统是否为只读，默认为可读写(0)，若只读则f_write、f_sync、 f_unlink、f_mkdir、f_chmod、f_rename、f_truncate和f_getfree不可用；
_FS_MINIMIZE：裁剪文件系统的功能，默认为全部功能(0)，若为1、2则会移除大部分链接、目录等功能；
_USE_STRFUNC：是否允许字符串操作，默认为不允许(0)，这个看个人需求，一般情况下设置为1即可，如果工作在windows下，为保证文件兼容性(如换行符’\\n’和回车符’\\r’)建议将此项设置为2；
_USE_MKFS：是否允许使用f_mkfs函数，默认为0，用于创建文件夹，建议开启；
_USE_FORWARD：用于允许f_forward函数，只有开启tiny文件系统时才用到，该函数用于将读写的数据立即转存到数据流中，以节省RAM空间；
_USE_FASTSEEK：是否开启快速索引， 以上是关于FatFS文件系统详解-附移植建议的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章