FATFS深入理解
fatfs文件系统函数
fatfs文件系统函数FatFs 文件系统函数详解导语：FatFs 是一个跨平台、开源的文件系统实现，广泛应用于嵌入式设备。
本文将详细介绍 FatFs 文件系统函数的使用方法和实现原理。
第一节：FatFs 是什么？1.1 背景介绍嵌入式设备通常需要一个文件系统来管理储存和访问数据，而 FatFs 就是一个能够在 flash、SD 卡等储存介质上运行的文件系统实现。
1.2 FatFs 的功能FatFs 提供了一系列的文件系统函数，包括文件的创建、删除、读取、写入，目录的创建、删除、改名等。
同时，FatFs 还提供了簇管理、簇链、簇链索引的功能，以及对文件系统的格式化、检查、优化等操作。
第二节：FatFs 的使用方法2.1 环境配置在开始使用 FatFs 之前，首先要配置开发环境。
基本的配置包括硬件平台的选择和文件系统的选择。
FatFs 支持多种平台，如ARM、AVR、PIC、STM32等，并且支持多种文件系统类型，如FAT12、FAT16、FAT32等。
2.2 创建文件系统对象在使用 FatFs 的文件系统函数之前，需要先创建一个文件系统对象，并为其指定一个驱动器号。
驱动器号可以认为是一个逻辑卷，可以是实体存储介质上的一个分区或一个逻辑卷。
2.3 挂载文件系统在文件系统对象创建之后，需要通过调用 f_mount 函数来将文件系统对象挂载到系统中。
挂载文件系统的过程中，需要指定文件系统类型、逻辑卷号等参数。
2.4 文件的创建、打开和关闭通过使用文件系统函数可以创建、打开和关闭文件。
使用 f_open 函数可以创建一个新文件或打开一个已有的文件，指定打开的方式（读、写、追加等）和文件名。
使用 f_close 函数可以关闭一个已打开的文件。
2.5 文件的读取和写入文件系统函数提供了对文件的读取和写入操作。
通过 f_read 函数可以从文件中读取数据，指定读取的缓冲区和读取的大小。
通过 f_write 函数可以向文件中写入数据，指定写入的缓冲区和写入的大小。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：1.FATFS 简介2.FATFS 的读写模式3.FATFS 读写模式的解析4.FATFS 读写模式的应用正文：【1.FATFS 简介】FATFS，全称File Allocation Table File System，是一种适用于嵌入式系统的文件系统。
它主要用于管理闪存存储设备上的文件和数据，为开发者提供了简单易用的文件操作接口。
FATFS 文件系统是基于FAT（File Allocation Table）文件分配表的，具有较好的容错性和可靠性。
【2.FATFS 的读写模式】FATFS 的读写模式主要包括两种：顺序读写和随机读写。
（1）顺序读写：顺序读写是一种按照文件的物理存储顺序进行读写的方式。
这种读写模式适用于对数据顺序要求较高的场景，如音频、视频播放等。
（2）随机读写：随机读写是一种根据文件的逻辑地址进行读写的方式。
这种读写模式允许开发者直接定位到文件的某个位置进行读写，提高了数据访问的效率。
【3.FATFS 读写模式的解析】（1）顺序读写模式的解析：在顺序读写模式下，FATFS 会按照文件的物理存储顺序进行读写操作。
这种模式的优点在于顺序读写时，闪存设备的写入性能较高，且不容易产生碎片。
缺点是读写效率受到物理存储顺序的限制，可能会降低数据访问速度。
（2）随机读写模式的解析：在随机读写模式下，FATFS 会根据文件的逻辑地址进行读写操作。
这种模式的优点在于可以提高数据访问速度，尤其是在随机访问频繁的场景下。
缺点是可能会导致闪存设备产生碎片，降低写入性能。
【4.FATFS 读写模式的应用】FATFS 的读写模式在嵌入式系统中具有广泛的应用。
根据不同的应用场景，开发者可以选择合适的读写模式以满足性能和存储需求的平衡。
fatfs 详解
fatfs 详解摘要：I.什么是FATFS?A.FATFS 的定义B.FATFS 的作用II.FATFS 的历史A.FATFS 的起源B.FATFS 的发展历程III.FATFS 的文件系统结构A.FATFS 的目录结构B.FATFS 的文件分配表IV.FATFS 的操作A.FATFS 的文件操作1.打开文件2.读取文件3.写入文件4.关闭文件B.FATFS 的目录操作1.打开目录2.读取目录3.创建目录4.删除目录5.改变目录C.FATFS 的磁盘操作1.格式化磁盘2.挂载磁盘3.卸载磁盘V.FATFS 的应用A.FATFS 在嵌入式系统中的应用B.FATFS 在移动设备中的应用C.FATFS 在其他领域的应用正文：FATFS(File Allocation Table File System，文件分配表文件系统) 是一种通用的文件系统，被广泛应用于嵌入式系统、移动设备等领域。
FATFS 具有良好的可移植性和兼容性，支持大容量存储设备，并且具有高效的数据管理能力。
本文将对FATFS 进行详细的介绍和解析。
FATFS 最早由Microsoft 公司于1977 年开发，用于MS-DOS 操作系统中。
随着技术的发展，FATFS 不断地得到改进和完善，现在已经成为了一个功能强大、稳定性高、可移植性好的文件系统。
FATFS 的作用是将磁盘分成多个逻辑块，并为每个逻辑块分配唯一的标识符，以便对磁盘中的数据进行高效的管理和访问。
FATFS 的文件系统结构包括目录结构、文件分配表等。
其中，目录结构用于存储文件的元数据，如文件名、大小、创建时间等;文件分配表则用于记录磁盘中的空闲块和已分配块的位置，以便进行磁盘空间的分配和管理。
FATFS 支持多种操作，包括文件操作、目录操作和磁盘操作。
文件操作包括打开文件、读取文件、写入文件和关闭文件等;目录操作包括打开目录、读取目录、创建目录、删除目录和改变目录等;磁盘操作包括格式化磁盘、挂载磁盘和卸载磁盘等。
FATFS文件系解释
• 以写模式打开一个只读文件。
FR_INT_ERR 由于一个错误的 FAT 结构或一个内部错误，而
• 由于存在一个同名的只读文件或目录，而导致文件 导致该函数失败。
无法被创建。
FR_NOT_ENABLED 逻辑驱动器没有工作区。
FR_NO_FILESYSTEM 磁盘上没有有效地 FAT 卷。
4
描述
应用程序接口
FatFs 模块为应用程序提供了下列函数，这些函数描述了 FatFs 能对 FAT 卷执行哪些操作。
f_mount
在 FatFs 模块上注册/注销一个工作区(文件系统对象)
FRESULT f_mount (
BYTE Drive,
/* 逻辑驱动器号 */
FATFS* FileSystemObject /* 工作区指针 */
DWORD last_clust;
/* 最后一个被分配的簇*/
DWORD free_clust;
/* 空闲簇数目*/
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)*/
typedef struct {
BYTE fs_type; /* FAT 子类型，一般在 mount 时用，置 0 表示未挂载*/
BYTE drv; /* 物理驱动器号，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、
FATFS深入理解
FATFS深⼊理解⼀、通过格式化命令-看磁盘⽂件系统的建⽴过程1、添加format命令，单步调试所有的底层驱动函数都已经准备好。
添加格式化命令format后，编译下载。
Format命令的执⾏主要是调⽤f_mkfs（）函数，下⾯进⾏单步调试。
以下主要列出函数的主要执⾏步骤：res=f_mkfs( 0, 1, 4096 ); //1表⽰不需要引导扇区。
4096是8个扇区。
进⼊f_mkfs（）函数，这⾥只列出主要执⾏步骤：if (disk_ioctl(drv, GET_SECTOR_COUNT, &n_part) != RES_OK || n_part < MIN_SECTOR)return FR_MKFS_ABORTED;这个函数调⽤后，n_part=0x000F,3400 = 996 352，这是SD的总块数。
allocsize /= SS(fs); 等于8/*Number of sectors per cluster */n_clst = n_part / allocsize; //等于0x1E680 = 124 544 簇。
if (n_clst >= 0xFFF5) fmt = FS_FAT32; 所以⽂件系统确定为FAT32类型。
n_fat = ((n_clst * 4) + 8 + SS(fs) - 1) / SS(fs); 等于0x3CE = 974，表⽰FAT要占据974个扇区。
n_rsv = 33 - partition; 保留扇区32个。
n_dir = 0;b_fat = b_part + n_rsv; /* FATs start sector 32扇区*/b_dir = b_fat + n_fat * N_FATS; /* Directory start sector 0x3EE =1006，由于FAT表个数设为1个，所以⽬录区=FAT起始+FAT 占⽤扇区数*/b_data = b_dir + n_dir; /* Data start sector */以上三项确定FAT区域、根⽬录区、数据区的起始扇区。
fatfs 详解
fatfs 详解（实用版）目录1.FATFS 简介2.FATFS 的特点3.FATFS 的文件系统4.FATFS 的应用领域5.FATFS 的未来发展正文【1.FATFS 简介】FATFS，全称 File Allocation Table File System，是一种基于文件分配表的文件系统，主要用于管理闪存设备上的文件和数据。
FATFS 起源于 DOS 时代，由微软公司开发，后来逐渐被广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。
【2.FATFS 的特点】FATFS 具有以下特点：1) 文件分配表：FATFS 通过文件分配表来管理文件的分配和释放，使得文件管理更加灵活和高效。
2) 适用于闪存设备：FATFS 主要针对闪存设备进行优化，具有较好的性能和稳定性。
3) 支持多种存储介质：FATFS 支持多种存储介质，如闪存、硬盘、软盘等。
4) 兼容性：FATFS 具有良好的兼容性，可兼容多种操作系统和设备。
【3.FATFS 的文件系统】FATFS 的文件系统主要包括以下几个部分：1) 文件分配表：用于记录文件的分配情况，包括文件的起始簇号、文件长度等信息。
2) 簇：FATFS 将闪存设备划分为多个簇，每个簇可容纳多个文件。
3) 根目录：FATFS 的根目录包含所有文件和子目录的入口。
4) 短文件名：FATFS 支持短文件名，使得文件查找更加方便。
【4.FATFS 的应用领域】FATFS 广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中，如：1) 智能家居：FATFS 可用于管理智能家居设备中的文件和数据。
2) 工业控制：FATFS 可用于工业控制设备中的数据存储和管理。
3) 消费电子：FATFS 可用于各种消费电子产品中的文件管理。
【5.FATFS 的未来发展】随着物联网和嵌入式系统的快速发展，FATFS 将继续保持其在闪存设备文件管理领域的优势。
同时，FATFS 也在不断进行技术创新和升级，以适应新时期的市场需求。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：1.FATFS 文件系统概述2.FATFS 文件系统的读写模式3.FATFS 文件系统的优缺点正文：【FATFS 文件系统概述】FATFS(File Allocation Table File System) 是一种常见的文件系统，常用于存储设备中，例如硬盘、U 盘、SD 卡等。
FATFS 文件系统采用表格方式来存储文件的分配表，从而实现对文件的读写管理。
FATFS 文件系统支持多种设备，并且具有较好的兼容性，因此被广泛使用。
【FATFS 文件系统的读写模式】FATFS 文件系统的读写模式分为三种：只读模式、读写模式和写保护模式。
1.只读模式：在只读模式下，用户只能读取文件，不能修改文件。
该模式通常用于只读设备，例如CD-ROM、DVD-ROM 等。
2.读写模式：在读写模式下，用户既可以读取文件，也可以修改文件。
该模式通常用于可读写设备，例如硬盘、U 盘、SD 卡等。
3.写保护模式：在写保护模式下，用户只能读取文件，不能修改文件。
该模式通常用于防止数据被误删除或修改的场景，例如某些设备的启动盘等。
【FATFS 文件系统的优缺点】FATFS 文件系统的优点包括:1.兼容性好:FATFS 文件系统可以支持多种设备，并且具有较好的兼容性，可以实现不同设备之间的数据共享。
2.稳定性好:FATFS 文件系统采用表格方式来存储文件的分配表，从而实现对文件的读写管理，具有较好的稳定性。
3.支持大容量存储:FATFS 文件系统支持大容量存储，可以满足不同设备的存储需求。
FATFS 文件系统的缺点包括:1.存储效率低:FATFS 文件系统采用表格方式来存储文件的分配表，导致存储效率较低。
2.安全性差:FATFS 文件系统采用明文方式来存储文件名和数据，容易导致数据泄露和安全问题。
3.不支持高级功能:FATFS 文件系统不支持高级功能，例如文件加密、压缩等。
【结论】FATFS 文件系统是一种常见的文件系统，采用表格方式来存储文件的分配表，实现对文件的读写管理。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：1.FATFS 简介2.FATFS 读模式解析3.FATFS 写模式解析4.FATFS 的应用场景正文：【1.FATFS 简介】FATFS（File Allocation Table File System）是一种适用于嵌入式系统的文件系统，主要用于管理闪存或其他非易失性存储设备上的文件。
FATFS 具有易于实现、可靠性高、兼容性好等特点，因此在嵌入式系统中得到了广泛应用。
【2.FATFS 读模式解析】FATFS 的读模式主要包括以下几种：（1）FATFS_RDONLY：只读模式，用于读取已经存在的文件。
在此模式下，用户只能读取文件的内容，而不能修改文件。
该模式适用于只需要读取文件内容的应用场景。
（2）FATFS_READWRITE：读写模式，用于读取和写入文件。
在此模式下，用户既可以读取文件内容，也可以修改文件。
该模式适用于需要对文件进行读写操作的应用场景。
（3）FATFS_WRITE：只写模式，用于向文件中写入数据。
在此模式下，用户只能向文件中写入数据，而不能读取文件内容。
该模式适用于只需要向文件中写入数据的应用场景。
【3.FATFS 写模式解析】FATFS 的写模式主要包括以下几种：（1）FATFS_CREATE：创建文件模式，用于在FATFS 文件系统中创建新文件。
在此模式下，用户可以指定文件名、文件大小等信息，然后写入文件内容。
（2）FATFS_APPEND：追加文件模式，用于在文件末尾追加数据。
在此模式下，用户可以向文件中追加数据，而不会覆盖文件中原有的内容。
（3）FATFS_WRITE：覆盖文件模式，用于覆盖文件中原有的内容。
在此模式下，用户可以修改文件的内容，但需要注意与只写模式的区别。
【4.FATFS 的应用场景】FATFS 在嵌入式系统中有广泛的应用，例如：（1）存储系统配置信息：FATFS 可用于存储系统的配置信息，如IP 地址、端口号等，方便系统启动时读取配置信息。
fatfs 详解
fatfs 详解【原创实用版】目录1.FATFS 简介2.FATFS 的特点3.FATFS 的应用领域4.FATFS 的优势与不足5.结论正文1.FATFS 简介FATFS（File Allocation Table File System）是一种适用于嵌入式系统的文件系统，由 Keil 公司开发。
FATFS 是一种可扩展的、可恢复的、易于使用的文件系统，适用于管理存储设备上的文件和数据。
它支持FAT12、FAT16 和 FAT32 三种文件分配表格式，因此可以适应不同存储容量的设备。
2.FATFS 的特点（1）可扩展性：FATFS 支持多种文件分配表格式，可以根据存储设备的容量进行选择，最大支持 2TB 的存储空间。
（2）可恢复性：FATFS 具有自动纠错功能，能够在读取数据时检测到错误并尝试修复。
同时，它还提供了一种称为“垃圾回收”的机制，用于回收已删除文件的存储空间。
（3）易于使用：FATFS 提供了丰富的应用程序编程接口（API），方便开发人员在嵌入式系统中进行文件操作。
3.FATFS 的应用领域FATFS 广泛应用于各种嵌入式系统，如智能家居、工业控制、消费电子等。
在这些领域，FATFS 可以提供可靠的文件存储和管理功能，满足设备对文件系统的需求。
4.FATFS 的优势与不足（1）优势：FATFS 具有较好的可扩展性和可恢复性，能够适应不同存储容量的设备。
同时，它提供了丰富的 API，便于开发人员进行文件操作。
（2）不足：尽管 FATFS 在嵌入式领域应用广泛，但它在某些方面存在局限性。
例如，与 extFS、yaffs 等其他文件系统相比，FATFS 在存储性能和空间利用率方面表现较差。
此外，FATFS 主要针对小容量存储设备，对于大容量存储设备而言，管理效率较低。
5.结论FATFS 是一种适用于嵌入式系统的文件系统，具有可扩展性、可恢复性和易于使用等特点。
在多种应用领域中，FATFS 都能提供可靠的文件存储和管理功能。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：一、fatfs 读写模式简介1.fatfs 文件系统概述2.读写模式的概念与分类二、fatfs 读写模式的实现1.读取模式的实现a.文件读取流程b.数据缓存与处理2.写入模式的实现a.文件写入流程b.数据校验与存储三、fatfs 读写应用案例1.嵌入式系统中的应用2.移动存储设备中的应用四、fatfs 读写模式的优化与拓展1.读写性能的提升a.数据传输速率的提高b.缓存策略的优化2.新型读写模式的探索正文：一、fatfs 读写模式简介1.fatfs 文件系统概述FATFS（FAT File System）是一种文件系统，广泛应用于嵌入式系统、移动存储设备等领域。
它基于FAT（File Allocation Table）文件分配表，具有良好的兼容性和跨平台性。
FATFS文件系统能够在各种存储介质上进行数据的读写操作，如SD卡、U盘等。
2.读写模式的概念与分类在fatfs中，读写模式主要分为两类：读取模式和写入模式。
读取模式指的是从存储设备中读取数据的过程，写入模式则是将数据写入存储设备的过程。
这两种模式分别对应着数据的输入和输出，是fatfs文件系统进行数据管理的核心。
二、fatfs 读写模式的实现1.读取模式的实现a.文件读取流程在fatfs中，文件读取流程主要包括以下几个步骤：（1）打开文件：调用fatfs提供的API，如fopen()，实现文件的打开操作。
（2）读取数据：使用fatfs提供的API，如fread()，从文件中读取数据。
（3）关闭文件：在读取数据后，调用fatfs提供的API，如fclose()，关闭文件。
（4）数据缓存与处理在读取数据过程中，为了提高读取性能，可以采用数据缓存策略。
将读取到的数据暂存在内存中，等待后续处理。
此外，根据实际需求，还可以对数据进行处理，如加密、解密等操作。
2.写入模式的实现a.文件写入流程文件写入流程与读取流程类似，主要包括以下几个步骤：（1）打开文件：调用fatfs提供的API，如fopen()，实现文件的打开操作。
fatfs结构体
fatfs结构体FatFS结构体是一个用于嵌入式系统中的文件系统结构体，它提供了一种轻量级的、高效的文件系统解决方案。
在嵌入式系统中，文件系统是非常重要的，它可以让我们方便地管理储存设备上的数据，提供了对文件的读写操作，以及对文件系统的管理功能。
在嵌入式系统中，通常会使用Flash、SD卡等存储设备来存储数据。
而文件系统就是用来管理这些存储设备上的数据的。
FatFS结构体是一个用于管理FAT文件系统的结构体，它提供了一组API函数，可以方便地对文件进行读写操作，以及对文件系统进行管理。
FatFS结构体通常包括以下一些成员变量：1. FATFS对象：表示一个FAT文件系统的对象，用于管理文件系统的状态和参数。
2. FIL对象：表示一个文件对象，用于管理文件的状态和参数。
3. DIR对象：表示一个目录对象，用于管理目录的状态和参数。
4. FATFS配置：用于配置FAT文件系统的参数，如簇大小、扇区大小等。
通过使用FatFS结构体提供的API函数，我们可以方便地对文件系统进行操作。
比如，我们可以通过f_mount函数来挂载一个FAT文件系统，通过f_open函数来打开一个文件，通过f_read和f_write 函数来读写文件，通过f_opendir和f_readdir函数来打开和读取目录等等。
除了提供对文件系统的基本操作外，FatFS结构体还提供了一些高级功能，比如对长文件名的支持、对文件属性的设置、对文件系统的格式化和检查等。
这些功能可以让我们更方便地管理文件系统，提高系统的可靠性和性能。
总的来说，FatFS结构体是一个功能强大、易于使用的文件系统解决方案，适用于各种嵌入式系统中。
通过使用FatFS结构体，我们可以方便地管理文件系统，实现文件的读写操作，提高系统的可靠性和性能。
希望本文对读者能够有所帮助，谢谢！。
fatfs 详解
fatfs 详解摘要：一、FatFs简介二、FatFs文件系统结构三、FatFs操作方法四、FatFs应用场景五、FatFs优缺点六、总结正文：一、FatFs简介FatFs是一款开源的文件系统库，主要用于嵌入式系统中对FAT32和exFAT文件系统进行操作。
它是由Chris W.contention开发的，具有开源、高效、易于使用等特点。
在很多嵌入式设备的开发中，FatFs都发挥着重要作用。
二、FatFs文件系统结构FatFs文件系统是基于FAT32和exFAT文件标准的。
它包括以下几个部分：1.文件系统初始化：创建文件系统结构体，初始化操作环境。
2.挂载文件系统：将FatFs挂载到指定的目录。
3.文件操作：包括创建、删除、重命名、读取、写入等操作。
4.目录操作：包括创建、删除、重命名、列出目录内容等操作。
5.存储空间管理：分配和释放存储空间。
6.文件名解析：将文件名解析为文件路径。
三、FatFs操作方法FatFs提供了丰富的API供开发者使用。
以下是一些常用的操作方法：1.初始化文件系统：FF_Init；2.挂载文件系统：FF_Mount；3.卸载文件系统：FF_Unmount；4.创建文件：FF_Create；5.删除文件：FF_Delete；6.重命名文件：FF_Rename；7.读取文件：FF_Read；8.写入文件：FF_Write；9.列出目录内容：FF_List；10.查找文件：FF_Find；11.设置文件属性：FF_SetAttribute；12.获取文件属性：FF_GetAttribute；四、FatFs应用场景FatFs适用于以下场景：1.嵌入式设备：如智能家居、工业控制系统等；2.移动存储设备：如U盘、SD卡等；3.网络存储设备：如NAS、云存储等；4.需要使用FAT32或exFAT文件系统的各类项目。
五、FatFs优缺点优点：1.开源：源代码公开，便于二次开发和修改；2.高效：具有良好的性能，占用资源少；3.易于使用：提供了丰富的API，上手简单；4.跨平台：支持多种操作系统和硬件平台。
fatfs 原理
fatfs 原理FATFS原理FATFS是一种用于微型存储器的开源文件系统。
它可在不同的设备上运行，如SD卡、USB闪存驱动器和嵌入式系统。
文件系统可以看作是管理计算机文件的一种机制，其主要功能包括存储、检索和组织文件。
由于微型存储器受限，因此通常需要一个轻量级的文件系统来管理它们。
FATFS的原理是基于文件分配表（File Allocation Table，FAT）。
每个存储器设备都有一个FAT表，其中包含记录所有文件和目录信息的项。
FATFS将文件和目录存储在簇中。
每个簇有一个FAT项来表示它的使用情况。
FAT表包含两个重要的部分：FAT1和FAT2。
这两个表用于存储文件的物理位置，以便访问文件时能找到它们。
FAT1表是主FAT表，FAT2表是备份FAT表。
为了避免数据损坏，FATFS需要两张表以保证数据的完整性。
如果FAT1表中的某个项损坏，FATFS会自动使用FAT2表中的相应项来纠正错误。
这是保证了存储器数据的完整性和可靠性。
当用户创建新的文件时，FATFS需要检查文件系统，以查找已删除文件的位置。
这些已删除文件的簇是可重用的，FATFS将这些簇分配给新的文件以存储数据。
FATFS对存储器的分区和组织是通过簇大小和簇数量来完成的。
一个簇是一个连续的数据块，可以包含最多512个字节。
簇的大小和数量取决于存储器的大小和类型。
总的来说，FATFS提供了一种简单而有效的文件系统机制，可在微型存储器中管理文件。
其原理是基于文件分配表来组织和管理文件。
通过使用FATFS，用户可以轻松地读写文件，而不必担心文件系统细节。
FATFS已成为许多嵌入式系统和小型设备中的首选文件系统。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析【实用版】目录1.FATFS 简介2.FATFS 读模式解析3.FATFS 写模式解析4.FATFS 的应用5.总结正文【1.FATFS 简介】FATFS（File Allocation Table File System）是一种用于管理文件分配表的文件系统。
它主要用于 DOS 和 Windows 操作系统，并被广泛应用于闪存设备和嵌入式系统中。
FATFS 具有较好的兼容性和可扩展性，支持多种存储设备。
它通过将文件分成多个簇（cluster）进行管理，提高了磁盘空间的利用率。
【2.FATFS 读模式解析】FATFS 的读模式主要用于读取存储在文件系统中的数据。
它包括以下步骤：- 打开文件：通过调用 f_open 函数，指定文件路径和打开模式（如读取模式），打开文件。
- 读取文件：通过调用 f_gets 或 f_read 函数，从文件中读取数据。
f_gets 用于读取一行文本，f_read 用于读取指定字节的数据。
- 关闭文件：在读取操作完成后，通过调用 f_close 函数关闭文件。
【3.FATFS 写模式解析】FATFS 的写模式主要用于向文件系统中写入数据。
它包括以下步骤：- 打开文件：与读模式类似，通过调用 f_open 函数打开文件。
- 写入文件：通过调用 f_puts 或 f_write 函数，将数据写入文件。
f_puts 用于写入一行文本，f_write 用于写入指定字节的数据。
- 关闭文件：在写入操作完成后，通过调用 f_close 函数关闭文件。
【4.FATFS 的应用】FATFS 广泛应用于各种存储设备和嵌入式系统中，如 SD 卡、U 盘、硬盘等。
通过 FATFS，用户可以方便地管理文件和数据，实现文件的存储和共享。
此外，FATFS 还为开发者提供了丰富的 API 函数，方便进行文件操作和磁盘管理。
【5.总结】FATFS 作为一种常见的文件系统，具有较好的兼容性和可扩展性。
fatfs结构体解析
fatfs结构体解析fatfs（File Allocation Table File System）是一个用于嵌入式系统的轻量级文件系统。
它的设计旨在提供高效的文件存储和管理功能，适用于内存有限、处理能力有限的嵌入式设备。
在本文中，我们将对fatfs的结构体进行解析，以便更好地理解其内部工作原理和使用方法。
1. fatfs结构体的定义和作用fatfs结构体是fatfs文件系统的核心数据结构，它定义了文件系统的各种属性和状态信息。
通过操作fatfs结构体，我们可以对文件系统进行格式化、挂载、打开、关闭、读写等操作。
在fatfs 中，每个打开的文件都会关联一个fatfs结构体，以便进行相关的文件操作。
2. fatfs结构体的成员变量fatfs结构体包含了多个成员变量，用于描述文件系统的状态和属性。
其中一些重要的成员变量包括：- fs_type：文件系统的类型，例如FAT12、FAT16或FAT32。
- drv：文件系统所在的物理驱动器号。
- csize：簇大小，即每个簇占用的扇区数。
- n_fatent：FAT表项的总数。
- fatbase：FAT表的起始扇区号。
- dirbase：根目录的起始扇区号。
- database：数据区的起始扇区号。
- win：用于缓存FAT表和目录项的缓冲区。
3. fatfs结构体的初始化在使用fatfs之前，我们需要对fatfs结构体进行初始化。
通常情况下，我们会创建一个全局的fatfs结构体变量，并在程序启动时调用fatfs的初始化函数对其进行初始化。
初始化函数会设置fatfs结构体的各个成员变量的初始值，并为缓冲区win分配内存。
4. 文件系统的挂载和卸载使用fatfs之前，我们需要将文件系统挂载到指定的物理驱动器上。
挂载文件系统的操作是通过调用fatfs的挂载函数来实现的。
挂载函数会根据指定的物理驱动器号和fatfs结构体的地址，将文件系统与物理驱动器进行关联。
fatfs 原理
fatfs 原理FatFs是一个嵌入式文件系统模块，旨在提供一个轻量级、可移植的文件系统解决方案。
它被广泛应用于各种嵌入式系统中，如微控制器、传感器、存储设备等。
FatFs的原理基于FAT（文件分配表）文件系统，为用户提供了对文件的读写和管理功能。
FatFs的核心原理是通过对存储设备进行块读写操作来实现文件的读写。
在FatFs中，存储设备被划分为多个逻辑扇区，每个扇区包含固定数量的字节。
文件系统使用一个称为FAT的数据结构来记录文件的分配情况，FAT表中的每个条目表示存储设备上的一个逻辑扇区。
通过读取FAT表，FatFs可以确定文件的分配情况以及文件所占用的逻辑扇区。
在进行文件读写操作时，FatFs首先需要找到文件所在的起始逻辑扇区。
通过读取FAT表中的条目，可以得到下一个逻辑扇区的地址，从而实现文件的连续读写。
当文件大小超过一个扇区时，FatFs会自动分配更多的逻辑扇区来存储文件的数据。
除了文件的读写操作，FatFs还提供了对目录的操作。
目录是一个特殊的文件，它包含了其他文件和子目录的信息。
通过读取目录的数据，FatFs可以获取文件的名称、大小、属性等信息，并进行相应的操作。
FatFs还支持文件系统的格式化和校验功能。
格式化是指在存储设备上创建一个新的文件系统，校验是指检查文件系统的完整性和一致性。
通过这些功能，用户可以对存储设备进行初始化和维护工作。
FatFs通过对存储设备的块读写操作和FAT表的管理，实现了对文件的读写和管理功能。
它的设计简单、轻量级，并且具有良好的可移植性和兼容性。
在嵌入式系统中广泛应用的FatFs为开发人员提供了一个方便、可靠的文件系统解决方案，极大地简化了文件系统的开发工作。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：1.FATFS 文件系统简介2.FATFS 读模式解析3.FATFS 写模式解析4.FATFS 的应用领域正文：【FATFS 文件系统简介】FATFS（File Allocation Table File System）是一种用于管理文件和目录的文件系统，由微软公司开发，主要应用于DOS 和Windows 操作系统。
FATFS 是FAT 文件系统的一种改进版，采用了更先进的文件管理技术，具有更高的可靠性和兼容性。
FATFS 文件系统主要由FAT 表、目录表和数据区组成，其中FAT 表用于记录文件的分配情况，目录表用于记录文件和目录的名称和属性，数据区则是实际存储文件内容的地方。
【FATFS 读模式解析】FATFS 的读模式主要用于读取文件系统的根目录和子目录，以及文件的属性和内容。
在FATFS 读模式下，系统会首先读取FAT 表和目录表，根据表中的记录找到文件的入口，然后读取文件的数据区。
FATFS 读模式具有以下特点：1.支持按名查找文件：用户可以通过输入文件名来查找文件，系统会自动定位到文件的入口。
2.支持多种文件类型：FATFS 文件系统可以存储不同类型的文件，如文本文件、图片文件、音频文件等。
3.支持文件共享：多个用户可以同时访问同一个文件，提高文件的利用率。
【FATFS 写模式解析】FATFS 的写模式主要用于创建、修改和删除文件。
在FATFS 写模式下，系统会首先检查FAT 表和目录表中是否有足够的空间，如果有则进行写操作，否则会提示用户磁盘已满。
FATFS 写模式具有以下特点：1.支持文件的创建、修改和删除：用户可以通过命令创建新文件，修改文件内容或删除文件。
2.支持文件的移动和复制：用户可以将文件从一个目录移动到另一个目录，或将文件从一个目录复制到另一个目录。
3.支持文件的属性设置：用户可以设置文件的读写权限、文件名、文件类型等属性。
【FATFS 的应用领域】FATFS 文件系统广泛应用于各种嵌入式系统、移动存储设备和工业控制领域。
FATFS浅谈(Tao3236)
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一．注册工作区域
FRESULT f_mount ( BYTE Drive, FATFS* FileSystemObject ); /* Logical drive number */ /* Pointer to the work area */
函数说明： １. 此函数用来向文件中写入数据，前提是以写文件的方式打开文件 ２. 参数说明： a) *FileObject : 指向文件对象结构体的指针 b) *Buffer : 指向数据缓冲的指针 c) ByteToWrite : 准备写入的字节数 d) *ByteWritten : 记录已写入的字节数，用来检测是否写完 ３. 后两个参数的长度都是两个字节，计数值最大为 65536，所以一次写入字节数最大为 64K。一般情况下一次不会写这么长的数据,因为就算 RAM 足够用，也不会在里面开一 个几十 K 的数据缓冲区。 例程： 结合前面的 f_open 函数， 在下面例程中以写的方式新建一个 txt 文档， 然后写入 100 个字节。 已定义： unsighed char buffer[100] = "This is a new file, the data is just written in! 文件，数据也是新的!"; 这是一个新
函数说明: 1. 此函数可以打开，或新建一个文件 2. 参数说明 a) *ＦileObject : 指向一个用来存储文件对象的空结构体的指针 b) *ＦileName : 指向文件名的指针
c) ModeFlags : 打 开 方 式 ， 可 以 是 以 下 一 种 或 几 种 的 组 合 （ 默 认 方 式 是 FA_OPEN_EXISTING） Value FA_READ FA_WRITE Description 读模式，（读写模式可同时生效） 写模式，（读写模式可同时生效） 打开文件，如果文件不存在，则创建一个新文件； 用此种方式，可以用 f_lseek 在文件后追加数据 新建文件，如果文件已存在，则新建失败
fatfs结构体
fatfs结构体FatFS结构体是一个用于嵌入式系统的文件系统库，它提供了对磁盘文件的读写操作。
在嵌入式系统中，文件系统是非常重要的，因为它可以帮助系统存储和管理数据。
FatFS结构体通过其简单易用的接口，为嵌入式系统提供了便捷的文件操作功能。
我们来看一下FatFS结构体的基本组成。
在FatFS库中，最核心的结构体是FATFS结构体，它包含了文件系统的一些基本信息，比如磁盘状态、文件系统状态等。
在使用FatFS库时，我们需要先定义一个FATFS结构体的实例，并在进行文件操作之前，通过调用f_mount函数将其挂载到指定的逻辑驱动器上。
除了FATFS结构体外，FatFS库还提供了一些其他的结构体，比如FIL结构体用于表示一个文件对象，DIR结构体用于表示一个目录对象等。
这些结构体之间通过指针进行关联，从而构成了一个完整的文件系统管理系统。
在使用FatFS库进行文件操作时，我们可以通过一系列的API函数来实现文件的打开、关闭、读写等操作。
比如，我们可以使用f_open函数来打开一个文件，使用f_read函数来读取文件内容，使用f_write函数来写入文件内容，使用f_close函数来关闭文件等。
通过这些API函数的调用，我们可以对文件进行各种操作，实现数据的读写和管理。
除了基本的文件操作外，FatFS库还提供了一些高级的功能，比如文件夹的创建、删除、重命名等操作，以及文件系统的格式化、检查等操作。
通过这些功能，我们可以更加灵活地管理文件系统，实现更多样化的功能需求。
总的来说，FatFS结构体作为一个嵌入式系统的文件系统库，提供了丰富的接口和功能，可以帮助我们方便地实现文件的读写和管理。
通过合理地使用FatFS库提供的API函数，我们可以在嵌入式系统中轻松地实现各种文件操作，为系统的功能和性能提升提供有力的支持。
希望通过本文的介绍，读者对FatFS结构体有了更深入的了解，并能够在实际项目中灵活地运用它，提高系统的可靠性和稳定性。
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一、通过格式化命令-看磁盘文件系统的建立过程1、添加format命令，单步调试所有的底层驱动函数都已经准备好。
添加格式化命令format后，编译下载。
Format命令的执行主要是调用f_mkfs（）函数，下面进行单步调试。
以下主要列出函数的主要执行步骤：res=f_mkfs( 0, 1, 4096 ); //1表示不需要引导扇区。
4096是8个扇区。
进入f_mkfs（）函数，这里只列出主要执行步骤：if (disk_ioctl(drv, GET_SECTOR_COUNT, &n_part) != RES_OK || n_part < MIN_SECTOR)return FR_MKFS_ABORTED;这个函数调用后，n_part=0x000F,3400 = 996 352，这是SD的总块数。
allocsize /= SS(fs); 等于8/*Number of sectors per cluster */n_clst = n_part / allocsize; //等于0x1E680 = 124 544 簇。
if (n_clst >= 0xFFF5) fmt = FS_FAT32; 所以文件系统确定为FAT32类型。
n_fat = ((n_clst * 4) + 8 + SS(fs) - 1) / SS(fs); 等于0x3CE = 974，表示FAT要占据974个扇区。
n_rsv = 33 - partition; 保留扇区32个。
n_dir = 0;b_fat = b_part + n_rsv; /* FATs start sector 32扇区*/b_dir = b_fat + n_fat * N_FATS; /* Directory start sector 0x3EE =1006，由于FAT表个数设为1个，所以目录区=FAT起始+FAT占用扇区数*/b_data = b_dir + n_dir; /* Data start sector */以上三项确定FAT区域、根目录区、数据区的起始扇区。
disk_ioctl(drv, GET_BLOCK_SIZE, &n) != RES_OK，这个函数调用没有正确返回可擦出扇区的总数。
接下来程序会出错，因此退出，修改disk_ioctl（）函数后，再次分析。
把这个函数返回值直接改为32。
并且把FAT表的个数定义为2.N_FATS改为2后，根目录区、数据区的起始扇区的起始扇区变为0x7BC=1980扇区。
继续往下执行。
n = (b_data + n - 1) & ~(n - 1);n_fat += (n - b_data) / N_FATS;这两句话对fat所占扇区数进行了修正，保证擦除时，以32个扇区为一个单位。
n_clst = (n_part - n_rsv - n_fat * N_FATS - n_dir) / allocsize; =0x1E588。
tbl = fs->win; /* Clear buffer */mem_set(tbl, 0, SS(fs)); 清零文件系统缓冲区。
mem_set(tbl, 0, SS(fs));ST_DWORD(tbl+BS_jmpBoot, 0x90FEEB); /* Boot code (jmp $, nop) */ST_WORD(tbl+BPB_BytsPerSec, SS(fs)); /* Sector size */tbl[BPB_SecPerClus] = (BYTE)allocsize; /* Sectors per cluster */ST_WORD(tbl+BPB_RsvdSecCnt, n_rsv); /* Reserved sectors */上面的工作主要是填充引导扇区缓冲区，也就是常说的DBR扇区缓冲，等所有的参数写好，就可以写回磁盘。
ST_WORD(tbl+BS_55AA, 0xAA55); /* Signature */if (disk_write(drv, tbl, b_part+0, 1) != RES_OK)return FR_DISK_ERR; //这就是在写有效引导标志sec[510]=0x55, sec[511]=0xAA。
if (fmt == FS_FAT32)disk_write(drv, tbl, b_part+6, 1); //FAT32在第六扇区有个备份引导扇区。
for (m = 0; m < N_FATS; m++) {mem_set(tbl, 0, SS(fs)); /* 1st sector of the FAT */if (fmt != FS_FAT32) {n = (fmt == FS_FAT12) ? 0x00FFFF00 : 0xFFFFFF00;n |= partition;ST_DWORD(tbl, n); /* Reserve cluster #0-1 (FAT12/16) */} else {ST_DWORD(tbl+0, 0xFFFFFFF8); /* Reserve cluster #0-1 (FAT32) */ST_DWORD(tbl+4, 0xFFFFFFFF);ST_DWORD(tbl+8, 0x0FFFFFFF);/* Reserve cluster #2 for root dir */ } //簇0和簇1保留，簇2分配给根目录区。
if (disk_write(drv, tbl, b_fat++, 1) != RES_OK)return FR_DISK_ERR;mem_set(tbl, 0, SS(fs)); /* Following FAT entries are filled by zero */ //接下来所有的扇区都清0，表示该簇未被占用。
for (n = 1; n < n_fat; n++) {if (disk_write(drv, tbl, b_fat++, 1) != RES_OK)return FR_DISK_ERR;} //第一次是写从0x21扇区开始，总共0x3CF个扇区（第一个扇区已经写了）。
第二次开始时是备份引导扇区，0x20+0x3D0=0x3F0。
同理，第一扇区与0x21扇区相同，后面都清零。
Format命令要执行较长的时间，主要就是FAT表接近2000个扇区要清零。
m = (BYTE)((fmt == FS_FAT32) ? allocsize : n_dir); m=8,每簇8扇区。
do {if (disk_write(drv, tbl, b_fat++, 1) != RES_OK)return FR_DISK_ERR;} while (--m); //以上部分是将根目录区的8个扇区清零，表示目录项未被占用。
if (fmt == FS_FAT32) {ST_WORD(tbl+BS_55AA, 0xAA55);ST_DWORD(tbl+FSI_LeadSig, 0x41615252);ST_DWORD(tbl+FSI_StrucSig, 0x61417272);ST_DWORD(tbl+FSI_Free_Count, n_clst - 1); //根目录区已经用掉了一簇。
ST_DWORD(tbl+FSI_Nxt_Free, 0xFFFFFFFF);disk_write(drv, tbl, b_part+1, 1); //分别写入1号和7号扇区。
disk_write(drv, tbl, b_part+7, 1);} //这是写FAT32文件系统的FSI扇区，包括空闲簇总数和上次分配的簇号。
FAT32文件系统的格式化到此完成。
2、再以Fdisk的方式格式化一次，这时候格式系统要写MBR扇区，FAT引导扇区不在0号扇区了。
同时MBR要建立分区表，以找到DBR引导扇区。
其过程与上述差不多，只是多执行了以下代码，详细过程就不叙述了。
if (!partition) {DWORD n_disk = b_part + n_part;mem_set(fs->win, 0, SS(fs));tbl = fs->win+MBR_Table; //分区表从0x1BE开始。
ST_DWORD(tbl, 0x00010180); /*Partition start in CHS */ Table[0x1BE] =0x80，表明该分区是活动扇区。
00表示开始柱面，01、01表示开始扇区、开始磁头。
if (n_disk < 63UL * 255 * 1024) { /* Partition end in CHS */n_disk = n_disk / 63 / 255;tbl[7] = (BYTE)n_disk; //表示结束的柱面。
tbl[6] = (BYTE)((n_disk >> 2) | 63); //结束的扇区。
} else {ST_WORD(&tbl[6], 0xFFFF); //}tbl[5] = 254; //结束的磁头。
if (fmt != FS_FAT32) /* System ID */tbl[4] = (n_part < 0x10000) ? 0x04 : 0x06;elsetbl[4] = 0x0c; // 表示该分区类型为win95 FAT32ST_DWORD(tbl+8, 63); /*起始扇区0x3F in LBA */ST_DWORD(tbl+12, n_part); /*分区的大小，总扇区数减去MBR及其占据的一个柱面。
*/ST_WORD(tbl+64, 0xAA55); /* Signature */if (disk_write(drv, fs->win, 0, 1) != RES_OK)return FR_DISK_ERR;partition = 0xF8; //MBR标志。
} else {partition = 0xF0;}3、观察在有MBR区域的情况下，如何检查文件系统fmt = check_fs(fs, bsect = 0); /*检查0扇区的时候，没有发现FAT文件系统扇区，但是有0x55 0xAA标志，说明这是有效磁盘，但是返回1. */if (fmt == 1) { /* 表明可能存在分区*//* Check a partition listed in top of the partition table */tbl = &fs->win[MBR_Table + LD2PT(vol) * 16]; /* Partition table */if (tbl[4]) { 实际这里应该是0x0c,表示FAT32系统。