网站到期只续域名不续空间能打开吗,互联网时代的营销,网址导航app大全,肇庆网站制作企业文件系统I/O FATFS RW 源码分析
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FatFs 是用于小型嵌入式系统的通用 FAT/exFAT 文件系统模块。FatFs 整个项目都按照 ANSI C (C89) 编写。与存储器 I/O 解耦良好#xff0c;便于移植到 8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX 等小型微控制器中。
下面是关于 FAT 文件系统格式…文件系统I/O FATFS RW 源码分析
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FatFs 是用于小型嵌入式系统的通用 FAT/exFAT 文件系统模块。FatFs 整个项目都按照 ANSI C (C89) 编写。与存储器 I/O 解耦良好便于移植到 8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX 等小型微控制器中。
下面是关于 FAT 文件系统格式和 FATFS 项目的文档链接。
FatFs - Generic FAT Filesystem ModuleThe basics of FAT filesystemMicrosoft Extensible Firmware Initiative FAT32 File System Specification
1 如何写入
FATFS 提供了一系列使用例程通过 FATFS 接口把数据写入文件系统的流程如下
挂载文件系统
f_mount(FatFs, , 0); /* Give a work area to the default drive */根据文件路径打开文件
fr f_open(Fil, newfile.txt, FA_WRITE | FA_CREATE_ALWAYS); /* Create a file */把数据写入文件
f_write(Fil, It works!\r\n, 11, bw); /* Write data to the file */关闭文件
fr f_close(Fil); /* Close the file */如上FATFS 的使用和我们在桌面操作系统上读写文件大差不差使用这个包可以让我们在在 MCU 上存取数据时获得操作系统级的体验。下面是一个完整的 DEMO.
example
/*----------------------------------------------------------------------*/
/* Foolproof FatFs sample project for AVR (C)ChaN, 2014 */
/*----------------------------------------------------------------------*/#include avr/io.h /* Device specific declarations */
#include ff.h /* Declarations of FatFs API */FATFS FatFs; /* FatFs work area needed for each volume */
FIL Fil; /* File object needed for each open file */int main (void)
{UINT bw;FRESULT fr;f_mount(FatFs, , 0); /* Give a work area to the default drive */fr f_open(Fil, newfile.txt, FA_WRITE | FA_CREATE_ALWAYS); /* Create a file */if (fr FR_OK) {f_write(Fil, It works!\r\n, 11, bw); /* Write data to the file */fr f_close(Fil); /* Close the file */if (fr FR_OK bw 11) { /* Lights green LED if data written well */DDRB | 0x10; PORTB | 0x10; /* Set PB4 high */}}for (;;) ;
}2 f_write()里做了什么
2.1 逐行分析源码
为了搞清楚 FATFS 的写操作逻辑我们需要逐行分析 f_write() 的实现。
查看源码立即就能发现 f_write() 调用了一个名为 disk_write 的函数这很可能就包含着操作 磁盘/SD 卡等存储介质的底层实现。
if (disk_write(fs-pdrv, wbuff, sect, cc) ! RES_OK) ABORT(fs, FR_DISK_ERR);disk_write() 的原型如下
DRESULT disk_write (BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0) */const BYTE *buff, /* Pointer to the data to be written */LBA_t sector, /* Start sector number (LBA) */UINT count /* Sector count (1..128) */
)参数 buff 和 count 很好理解就是数据缓存和数据大小无需多言。
参数 sector 则由“簇数” fp-clust计算得到
sect clst2sect(fs, fp-clust); /* Get current sector */fp-clust 从 fp-obj 中读出, 这个变量在 f_open() 中被初始化。
clst fp-obj.sclust; /* Follow from the origin */
...
fp-clust clst; /* Update current cluster */drv 的值即 disk_write() 的第一个参数 fs-pdrv 的值, fs 在 f_write() 开头的有效性检查 validate() 那里被初始化初始化时刻如下所示
static FRESULT validate ( /* Returns FR_OK or FR_INVALID_OBJECT */FFOBJID* obj, /* Pointer to the FFOBJID, the 1st member in the FIL/DIR structure, to check validity */FATFS** rfs /* Pointer to pointer to the owner filesystem object to return */
){
...*rfs (res FR_OK) ? obj-fs : 0; /* Return corresponding filesystem object if it is valid */return res;
}2.2 总结一下 f_write()
做了什么
解析在 f_open() 中初始化的 fp获取给定文件路径对应的簇号cluster number并转换成扇区号sector number获取文件系统的物理驱动号即fp 对应的区域在哪个物理设备/磁盘上以驱动号、扇区号、数据和数据大小为参数调用 disk_write()
3 我们实际上关心的是什么
依据上面的分析我们已经知道我们可以通过修改 disk_write() 的实现来适配不同的存储设备。
但我们真正关心的是如何在磁盘上找到某个文件所以我们还需要分析 f_open() 的实现。
3.2 f_open() 里做了什么
下面是 f_open 运行时的调用树看起来整个 open 的过程像是在树状结构中做检索。我想那么也许有必要看看 FAT 文件系统的原始定义也即文件系统的镜像格式。
f_open() follow_path() create_name() // iterator of dir name in file path dir_find() dir_sdi() get_fat() // get fat32 entry, ret cluster number clst2sect() // transfrom cluster number to section number 回到文件系统的镜像格式
FAT(File Allocation Table)最早在DOS v1.0 中被引入是一种极简的文件系统占用空间是目前最常见的文件系统之一。FAT 文件系统有多种历史版本比如 FAT12/FAT16/FAT32/exFAT/VFAT这里只介绍 FAT32
使用 FAT 管理的存储介质分为三个基本区域
启动记录 The boot record文件分配表 (FATThe File Allocation Table)目录和数据区The directory and data area
“The boot record”引导记录是指存储在磁盘的第一个扇区的特殊区域。它也被称为引导扇区boot sector或主引导记录master boot recordMBR。
FAT32 的主引导扇区可分为两部分前 36 字节与其他版本的 FAT 一致36 字节以后的区域划分如下图所示。 origin_url.%2Fbehind36.pngpos_idimg-nzYYNo5c-1710653498658)
偏移 44 字节处为根目录所在的扇区通常为2打开文件系统镜像转到对应扇区可见目录中的文件列表如下。 额外提一句FAT 文件系统中的时间记录以 1980 年 1 月 1 日为基准如上图偏移0x10位置的两个字节为0X3C21高 7 位表示年数值为30对应的年份为 1980302010 年。
