FATFS文件系统剖析1

合集下载

fatfs filinfo解析

fatfs filinfo解析

fatfs filinfo解析(FAT File System)是一种用于小型嵌入式系统的文件系统。

它基于FAT (File Allocation Table)文件系统,并对其进行了一些改进和优化,以适应小型嵌入式系统的需求。

在FATFS中,FILINFO结构是用于获取文件信息的结构体。

它包含了关于文件的各种信息,如文件名、大小、时间戳等。

以下是FILINFO结构的定义:struct FILINFO {DWORD fsize; // 文件大小(以字节为单位)DWORD fdate; // 文件创建日期(以日期格式表示)DWORD ftime; // 文件创建时间(以时间格式表示)DWORD fattrib; // 文件属性(如只读、隐藏等)char fname[13]; // 文件名(以ASCII码表示)char fctdiag[26]; // 文件控制诊断信息(可选)};下面是对每个字段的简要说明:1、fsize:文件的大小,以字节为单位。

2、fdate:文件的创建日期,以日期格式表示。

3、ftime:文件的创建时间,以时间格式表示。

4、fattrib:文件的属性,包括只读、隐藏等。

这些属性通常使用位掩码来表示。

5、fname:文件名,以ASCII码表示。

最多可以包含13个字符。

6、fctdiag:文件控制诊断信息,用于存储与文件相关的诊断信息。

这个字段是可选的,可以留空。

要解析FILINFO结构,你可以按照以下步骤进行:1、从结构体中获取文件大小(fsize)。

2、从结构体中获取文件的创建日期(fdate),并将其转换为日期格式(年月日)。

3、从结构体中获取文件的创建时间(ftime),并将其转换为时间格式(时分秒)。

4、从结构体中获取文件属性(fattrib),并根据需要检查各个属性标志位的状态。

5、从结构体中获取文件名(fname),并将其转换为字符串形式。

6、如果fctdiag字段不为空,则从结构体中获取文件控制诊断信息。

fatfs 读写模式解析

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

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详解

fatfs详解

UC/FS也是在网上搜了个代码,看了下,很标准的几个层,什么硬件层,文件系统层,API层,等等(具体参见UC/FS的文档),跟UCOSII一个公司的,稳定性应该不错,需要提供的函数也是读扇区,写扇区等等几个。但是底层的读写扇区的函数不需要提供扇区计数器count这个参数,也就是说,这个文件系统不能在只写一个读或者写命令的情况下,读或者写多个扇区,本来效感觉不错的一个文件系统,效率就大大的降低了。
FatFs文件系统的结构也很清晰,也是看图:
补充一点,FatFs的作者写了两个,一个是正宗的FatFs,比较适合大的RAM的设备,另一个是FatFs/Tiny,比较适合小RAM的系统,比如单片机,FatFs/Tiny占用较小的RAM,代价是更慢的读写速度和更少的API函数。不过两个都支持FAT12,FAT16,FAT32文件系统。
get_fattime - Get current time
所有的函数都牵涉到了选择第几个磁盘的问题,如果仅仅用一个,可以不必理会这个drv 参数。
disk_initialize ,如果不需要的话,直接返回0就行
disk_status ,这个嘛,先不管了,直接返回0就OK
disk_read - Read sector(s)
LD_WORD(ptr) (WORD)(*(WORD*)(BYTE*)(ptr)) 就产生数据终止异常( DATA ABORT exception),但是网上的一个兄弟的(ouravr上的一个兄弟,用的SD卡,IAR编译器,平台是STM32,已经成功了,还公布了源码的,这里没有问题啊),没问题。分析下这个几个宏的意思:
下载下来的FatFs的FatFs有两个文件夹,一个是 doc ,FatFs的说明,包括特性,系统函数,以及可能的一些问题,另一个就是源代码文件夹src了,总共8个文件,diskio.c和diskio.h是硬件层,ff.c和ff.h是FatFs的文件系统层和文件系统的API层,integer.h是文件系统所用到的数据类型的定义,tff.c和tff.h是Tiny的文件系统层和文件系统的API层,还有一个00readme.txt简要的介绍了FatFSHE FatFs/Tiny,包括他们所支持的API,怎么配置等等。

fatfs 详解

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。

解析不同的电脑文件系统FATNTFSAPFS等

解析不同的电脑文件系统FATNTFSAPFS等

解析不同的电脑文件系统FATNTFSAPFS等电脑文件系统是操作系统中的重要组成部分,它负责管理电脑上的文件和存储设备。

不同的电脑文件系统有着不同的特点和优势,为用户提供了多样的选择。

在本文中,我将为您详细解析几种常见的电脑文件系统,包括FAT、NTFS和APFS,以帮助您更好地了解它们之间的差异和适用场景。

1. FAT文件系统(File Allocation Table)FAT文件系统是早期使用最广泛的文件系统之一,其最初用于早期的MS-DOS操作系统。

FAT文件系统简单易懂,兼容性较好,适用于较小容量的存储设备,比如U盘和SD卡。

然而,由于其对文件大小、文件名长度和文件数量的限制,FAT文件系统在处理大容量文件时可能会遇到一些问题。

2. NTFS文件系统(New Technology File System)NTFS文件系统是微软推出的一种较新的文件系统,广泛应用于现代Windows操作系统中。

相对于FAT文件系统,NTFS具有更高的稳定性和安全性。

它支持更大的文件和分区容量,并提供了更多的功能,如文件加密、磁盘配额和权限控制。

这使得NTFS成为处理大型文件和高级应用的首选文件系统。

3. APFS文件系统(Apple File System)APFS文件系统是苹果公司为其操作系统macOS和iOS开发的一种现代文件系统。

与传统的HFS+文件系统相比,APFS具有更好的性能和可靠性。

它支持快速文件复制、快速磁盘容量释放和快速文件搜索等先进功能。

此外,APFS还具备强大的数据保护和完整性验证机制,确保用户数据不受损坏或丢失。

除了上述三种常见的文件系统,还有其他一些独特的文件系统用于特定的应用场景,比如exFAT用于移动设备和外部存储设备的跨平台兼容,以及ext4用于Linux操作系统。

总结起来,不同的电脑文件系统具有不同的特点和适应能力。

对于Windows用户而言,NTFS文件系统是首选,可满足大多数常规应用的需要。

fatfs f_open creat_new解析

fatfs f_open creat_new解析

fatfs f_open creat_new解析摘要:1.FATFS 文件系统概述2.f_open 函数的作用与使用方法3.creat_new 函数的作用与使用方法4.FATFS 文件系统在嵌入式系统中的应用正文:1.FATFS 文件系统概述FATFS(File Allocation Table File System)是一种适用于嵌入式系统的文件系统,主要用于管理文件和目录。

FATFS 文件系统是基于FAT(File Allocation Table)文件分配表的,其具有良好的可靠性和兼容性,可以实现文件和目录的存储、读取、删除等操作。

2.f_open 函数的作用与使用方法f_open 函数是FATFS 文件系统中的一个重要函数,主要用于打开或创建文件。

该函数的原型为:```FRESULT f_open(const char *filename, const char *mode);```其中,`filename`参数表示要打开或创建的文件名,`mode`参数表示文件的打开模式,例如“r”表示只读模式,“w”表示写入模式,“a”表示追加模式等。

函数的返回值为文件句柄,如果文件打开或创建失败,则返回FERROR。

f_open 函数的使用方法如下:```FFILE *file = f_open("example.txt", "r");if (file) {// 文件打开成功} else {// 文件打开失败}```3.creat_new 函数的作用与使用方法creat_new 函数是FATFS 文件系统中的一个辅助函数,主要用于创建新文件。

该函数的原型为:```FRESULT creat_new(const char *filename, const char *mode);```其中,`filename`参数表示要创建的文件名,`mode`参数表示文件的打开模式,例如“r”表示只读模式,“w”表示写入模式,“a”表示追加模式等。

fatfs 读写模式解析

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

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文件系统剖析(全)

FATFS文件系统剖析(全)

FATFS文件系统剖析1:FAT16:数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区,相比fat12多了DBR区Main boot record: MBR(0--1bdh)磁盘参数存放DPT(1beh--1fdh)磁盘分区表55,aa 分区结束标志DBR(Dos Boot Record)是操作系统引导记录区的意思FAT区(有两个,一个备份):对于fat16,每一个fat项16位,所以可寻址的簇项数为65535(2的16次方)。

而其每簇大小不超过32k,所以其每个分区最大容量为2G。

fat32,每一个fat项32位,可寻址簇数目为2的32次方。

DIR区(根目录区):紧接着第二FAT表(即备份的FAT表)之后,记录着根目录下每个文件(目录)的起始单元,文件的属性等。

定位文件位置时,操作系统根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。

DATA区:实际文件内容存放区。

FAT32:暂时放在这里,不讨论!Fatfs:嵌入式fat文件系统,支持fat16,fat32。

包含有ff.h,diskio.h,integer.h,ffconf.h 四个头文件以及ff.c 文件系统实现。

当然要实现具体的应用移植,自己要根据diskio.h实现其diskio。

c 底层驱动。

diskio.h : 底层驱动头文件ff.h : 文件系统实现头文件,定义有文件系统所需的数据结构ff.c : 文件系统的具体实现如下开始逐个文件加以分析:integer.h :仅实现数据类型重定义,增加系统的可移植性。

ffconf.h : 文件系统配置---逐个配置,先配置实现一个最小的fat文件系统,下面来分析各配置选项:#define _FFCONF 8255 //版本号#define _FS_TINY 0 /* 0:Normal or 1:Tiny */ //在这里与先前版本有些许变化,是通过配置头配置两种不同大小的文件系统,这里配置为0。

stm32fatfs文件系统分析和代码解析

stm32fatfs文件系统分析和代码解析

stm32fatfs⽂件系统分析和代码解析⼀⽂件系统:⽂件系统是操作系统⽤于明确存储设备(常见的是磁盘,也有基于NAND Flash的固态硬盘)或分区上的⽂件的⽅法和数据结构;即在存储设备上组织⽂件的⽅法。

操作系统中负责管理和存储⽂件信息的软件机构称为⽂件管理系统,简称⽂件系统。

⽂件系统由三部分组成:⽂件系统的接⼝,对对象操纵和管理的软件集合,对象及属性。

从系统⾓度来看,⽂件系统是对⽂件存储设备的空间进⾏组织和分配,负责⽂件存储并对存⼊的⽂件进⾏保护和检索的系统。

具体地说,它负责为⽤户建⽴⽂件,存⼊、读出、修改、转储⽂件,控制⽂件的存取,当⽤户不再使⽤时撤销⽂件等。

⼆ fatfs逻辑FatFs是⽤于⼩型嵌⼊式系统的通⽤FAT / exFAT⽂件系统模块。

FatFs模块是依据ANSI C(C89)标准编写的,并且与磁盘I / O层完全分开。

因此,它的运⾏独⽴于平台。

可以将其合并到资源有限的⼩型微控制器中,例如8051,PIC,AVR,ARM,Z80,RX等。

fatfs写的特别简洁,⾮常适合⼊门者学习和熟悉⽂件系统。

借着stm32的开发机会,笔者对fatfs做了⼀个⼤致的梳理。

stm32中的fatfs⽂件系统分层⼀般分成两层,⼀层是底层的逻辑,这部分主要是通过配置内存卡的寄存器来实现数据的读写。

另外⼀层是应⽤逻辑,这部分负责把函数封装成可以调⽤的⽂件。

让⽤户能清晰的操作⽂件。

三⽂件系统的底层逻辑DSTATUS SD_disk_initialize(BYTE drv)这个主要是初始化的内存设备,很多存储卡的设备都是标准的,不过,也不排除有些设备的兼容性问题是否可以。

这个初始化的时候,⼀定要对准⼿册,看⼀下内存卡命令接⼝信息。

从sd卡中读取信息:DRESULT SD_disk_read(BYTE pdrv, BYTE* buff, DWORD sector, UINT count)往sd卡中写信息,DRESULT SD_disk_write(BYTE pdrv, const BYTE* buff, DWORD sector, UINT count)对齐和复位存储设备DRESULT SD_disk_ioctl(BYTE drv, BYTE ctrl, void *buff)四⽂件系统的应⽤逻辑⽂件系统的应⽤逻辑⾮常简单,就是让⽤户可以⾃由简单的操作⽂件。

FAT文件系统原理的详细分析[1]

FAT文件系统原理的详细分析[1]

FAT文件系统原理一、硬盘的物理结构:硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。

硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成(图1),其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。

硬盘工作时,盘片以设计转速高速旋转,设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读取出来。

当系统向硬盘写入数据时,磁头中“写数据”电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变,并在写电流磁场消失后仍能保持,这样数据就存储下来了;当系统从硬盘中读数据时,磁头经过盘片指定区域,盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化,经相关电路处理后还原成数据。

因此只要能将盘片表面处理得更平滑、磁头设计得更精密以及尽量提高盘片旋转速度,就能造出容量更大、读写数据速度更快的硬盘。

这是因为盘片表面处理越平、转速越快就能越使磁头离盘片表面越近,提高读、写灵敏度和速度;磁头设计越小越精密就能使磁头在盘片上占用空间越小,使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据。

二、硬盘的逻辑结构。

硬盘由很多盘片(platter)组成,每个盘片的每个面都有一个读写磁头。

如果有N个盘片。

就有2N个面,对应2N个磁头(Heads),从0、1、2开始编号。

每个盘片被划分成若干个同心圆磁道(逻辑上的,是不可见的。

)每个盘片的划分规则通常是一样的。

这样每个盘片的半径均为固定值R的同心圆再逻辑上形成了一个以电机主轴为轴的柱面(Cylinders),从外至里编号为0、1、2……每个盘片上的每个磁道又被划分为几十个扇区(Sector),通常的容量是512byte,并按照一定规则编号为1、2、3……形成Cylinde rs×Heads×Sector个扇区。

这三个参数即是硬盘的物理参数。

我们下面的很多实践需要深刻理解这三个参数的意义。

三、磁盘引导原理。

3.1 MBR(master boot record)扇区:计算机在按下power键以后,开始执行主板bios程序。

fatfs 读写模式解析

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文件系统详解

FatFS文件系统详解

FatFS文件系统详解最近做的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 copyprint?1./* File system object structure (FATFS) */2.typedef struct {3.BYTE fs_type; /* FAT子类型,一般在mount时用,置0表示未挂载*/4.BYTE drv; /* 物理驱动号,一般为0*/5.BYTE csize; /* 每个簇的扇区数目(1,2,4...128) */6.BYTE n_fats; /* 文件分配表的数目(1,2) */7./*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*/8.BYTE wflag; /* 标记文件是否被改动过,为1时要回写*/9.BYTE fsi_flag; /* 标记文件系统信息是否被改动过,为1时要回写*/10.WORD id; /* 文件系统挂载ID */11.WORD n_rootdir; /* 根目录区入口(目录项)的个数(用于FAT12/16)*/12.#if _MAX_SS != 51213.WORD ssize; /* 每扇区的字节数(用于扇区大于512Byte的flash) */14.#endif15.#if _FS_REENTRANT16._SYNC_t sobj; /* 允许重入,即定义同步对象,用在tiny中*/17.#endif18.#if !_FS_READONLY19.DWORD last_clust; /* 最后一个被分配的簇*/20.DWORD free_clust; /* 空闲簇的个数*/21.DWORD fsi_sector; /* 存放fsinfo的扇区(用于FAT32) */22.#endif23.#if _FS_RPATH24.DWORD cdir; /* 允许相对路径时用,存储当前目录起始簇(0:root)*/25.#endif26.DWORD n_fatent; /* FAT入口数(簇的数目 + 2)*/27.DWORD fsize; /* 每个FAT所占扇区*/28.DWORD fatbase; /* FAT起始扇区*/29.DWORD dirbase; /* 根目录起始扇区(FAT32:Cluster#) */30.DWORD database; /* 数据目录起始扇区*/31.DWORD winsect; /* 当前缓冲区中存储的扇区号*/32.BYTE win[_MAX_SS]; /* 单个扇区缓存*/33.} 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 copyprint?1./* File object structure (FIL) */2.typedef struct {3.FATFS* fs; /* 所在的fs指针*/4.WORD id; /* 所在的fs挂载编号*/5.BYTE flag; /* 文件状态*/6.BYTE pad1; /* 不知道含义,也未见程序使用*/7.DWORD fptr; /* 文件读写指针*/8.DWORD fsize; /* 大小*/9.DWORD sclust; /* 文件起始簇(fsize=0时为0) */10.DWORD clust; /* 当前簇*/11.DWORD dsect; /* 当前数据扇区*/12.#if !_FS_READONLY13.DWORD dir_sect; /* 包含目录项的扇区 */14.BYTE* dir_ptr; /* Ponter to the directory entry in the window */15.#endif16.#if _USE_FASTSEEK17.DWORD* cltbl; /*指向簇链接映射表的指针*/18.#endif19.#if _FS_SHARE20.UINT lockid; /* File lock ID (index of file semaphore table) */21.#endif22.#if !_FS_TINY23.BYTE buf[_MAX_SS]; /* File data read/write buffer * /24.#endif25.} FIL;下面是目录的:[cpp] view plain copyprint?1./* Directory object structure (DIR) */2.typedef struct {3.FATFS* fs; /* 同上*/4.WORD id;5.WORD index; /* 当前读写索引号 */6.DWORD sclust; /* 文件数据区开始簇*/7.DWORD clust; /* 当前簇*/8.DWORD sect; /* 当前扇区*/9.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*/10.BYTE* fn; /* Pointer to the SFN (in/out) {file[8] ,ext[3],status[1]} */11.#if _USE_LFN12.WCHAR* lfn; /* Pointer to the LFN working buf fer */13.WORD lfn_idx; /* Last matched LFN index numb er (0xFFFF:No LFN) */14.#endif15.} 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。

fatfs 详解

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文件系统剖析全

FATFS文件系统剖析全

FATFS文件系统剖析1:FAT16:数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区,相比fat12多了DBR区Main boot record: MBR(0--1bdh)磁盘参数存放DPT(1beh--1fdh)磁盘分区表55, aa 分区结束标志DBR(Dos Boot Record)是操作系统引导记录区的意思FAT区(有两个,一个备份):对于fat16,每一个fat项16位,所以可寻址的簇项数为65535(2的16次方)。

而其每簇大小不超过32k,所以其每个分区最大容量为2G。

fat32,每一个fat项32位,可寻址簇数目为2的32次方。

DIR区(根目录区):紧接着第二FAT表(即备份的FAT表)之后,记录着根目录下每个文件(目录)的起始单元,文件的属性等。

定位文件位置时,操作系统根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。

DATA区:实际文件内容存放区。

FAT32:暂时放在这里,不讨论!Fatfs:嵌入式fat文件系统,支持fat16, fat32。

包含有ff.h,diskio.h,integer.h,ffconf.h四个头文件以及ff.c文件系统实现。

当然要实现具体的应用移植,自己要根据diskio.h实现其diskio。

c底层驱动。

diskio.h :底层驱动头文件ff.h :文件系统实现头文件,定义有文件系统所需的数据结构ff.c文件系统的具体实现如下开始逐个文件加以分析:integer.h :仅实现数据类型重定义,增加系统的可移植性。

ffconf.h :文件系统配置一逐个配置,先配置实现一个最小的fat文件系统,下面来分析各配置选项:#define _FFCONF 8255 //版本号#define _FS_TINY 0 /* 0:Normal or 1:Tiny */ //在这里与先前版本有些许变化,是通过配置头配置两种不同大小的文件系统,这里配置为0。

fatfs 读写模式解析

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 读写模式解析

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文件系统源码分析

fatfs文件系统源码分析

fatfs文件系统源码分析一、概述1、目的在移植之前,先将源代码大概的阅读一遍,主要是了解文件系统的结构、各个函数的功能和接口、与移植相关的代码等等。

2、准备工作在官方网站下载了0.07c版本的源代码,利用记事本进行阅读。

二、源代码的结构1、源代码组成源代码压缩包解压后,共两个文件夹,doc是说明,src里就是代码。

src文件夹里共五个文件和一个文件夹。

文件夹是option,还有00readme.txt、diskio.c、diskio.h、ff.c、ff.h、integer.h。

对比网上的文章,版本已经不同了,已经没有所谓的tff.c和tff.h了,估计现在都采用条件编译解决这个问题了,当然文件更少,可能编译选项可能越复杂。

2、00readme.txt的说明Low level disk I/O module is not included in this archive because the FatFs module is only a generic file system layer and not depend on any specific storage device. You have to provide a low level disk I/O module that written to control your storage device.主要是说不包含底层IO代码,这是个通用文件系统可以在各种介质上使用。

我们移植时针对具体存储设备提供底层代码。

接下来做了版权声明-可以自由使用和传播。

然后对版本的变迁做了说明。

3、源代码阅读次序先读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,然后是diskio.h,了解与介质相关的数据结构和操作函数。

再把ff.c和diskio.c两个文件所实现的函数大致扫描一遍。

最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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

FATFS文件系统剖析1:
FAT16:
数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区,相比fat12多了DBR区
Main boot record: MBR(0--1bdh)磁盘参数存放
DPT(1beh--1fdh)磁盘分区表
55,aa 分区结束标志
DBR(Dos Boot Record)是操作系统引导记录区的意思
FAT区(有两个,一个备份):对于fat16,每一个fat项16位,所以可寻址的簇项数为65535(2的16次方)。

而其每簇大小不超过32k,所以其每个分区最大容量为2G。

fat32,每一个fat项32位,可寻址簇数目为2的32次方。

DIR区(根目录区):紧接着第二FAT表(即备份的FAT表)之后,记录着根目录下每个文件(目录)的起始单元,文件的属性等。

定位文件位置时,操作系统根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。

DATA区:实际文件内容存放区。

FAT32:
暂时放在这里,不讨论!
Fatfs:嵌入式fat文件系统,支持fat16,fat32。

包含有ff.h,diskio.h,integer.h,ffconf.h 四个头文件以及ff.c 文件系统实现。

当然要实现具体的应用移植,自己要根据diskio.h实现其diskio。

c 底层驱动。

diskio.h : 底层驱动头文件
ff.h : 文件系统实现头文件,定义有文件系统所需的数据结构
ff.c : 文件系统的具体实现
如下开始逐个文件加以分析:
integer.h :仅实现数据类型重定义,增加系统的可移植性。

ffconf.h : 文件系统配置---逐个配置,先配置实现一个最小的fat文件系统,下面来分析各配置选项:
#define _FFCONF 8255 //版本号
#define _FS_TINY 0 /* 0:Normal or 1:Tiny */ //在这里与先前版本有些许变化,是通过配置头配置两种不同大小的文件系统,这里配置为0。

#define _FS_READONLY 1//定义文件系统只读,也就不能写修改,在此定义为1,这样文件系统会大大缩小,简化学习理解过程。

#define _FS_MINIMIZE 3 /* 0 to 3 */ 这个选项是用于过滤掉一些文件系统功能,为0时是全功能,3是功能实现最小
#define _USE_STRFUNC 0 /* 0:Disable or 1/2:Enable */ 是否使用字符串文件接口,为0,不使用
#define _USE_MKFS 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ 制作文件系统,这个功能实现是还要_FS_READONLY=0
#define _USE_FORWARD 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ f_forward function 实现还需_FS_TINY =1
#define _USE_FASTSEEK 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ 快速查找功

#define _CODE_PAGE 936 // 936 - Simplified Chinese GBK (DBCS, OEM, Windows)
#define _USE_LFN 0/* 0 to 3 */ 0:不使用长文件名
#define _MAX_LFN 255/* Maximum LFN length to handle (12 to 255) */
#define _LFN_UNICODE 0 /* 0:ANSI/OEM or 1:Unicode */
#define _FS_RPATH 0 /* 0 to 2 */ 不使用相对路径
/*---------------------------------------------------------------------------/
/ Physical Drive Configurations
/----------------------------------------------------------------------------*/
#define _VOLUMES 1
/* Number of volumes (logical drives) to be used. */
#define _MAX_SS 512 /* 512, 1024, 2048 or 4096 */ 512字节每扇区
#define _MULTI_PARTITION 0 /* 0:Single partition or 1:Multiple partition */ 只有一个分区
#define _USE_ERASE 0 /* 0:Disable or 1:Enable */
/* To enable sector erase feature, set _USE_ERASE to 1. */
/*---------------------------------------------------------------------------/
/ System Configurations
/----------------------------------------------------------------------------*/
#define _WORD_ACCESS 0 /* 0 or 1 */ 0: Byte-by-byte access.
/* Include a header file here to define sync object types on the O/S */
/* #include <windows.h>, <ucos_ii.h.h>, <semphr.h> or ohters. */
#define _FS_REENTRANT 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ 同步选项
#define _FS_TIMEOUT 1000 /* Timeout period in unit of time ticks */
#define _SYNC_t HANDLE /* O/S dependent type of sync object. e.g. HANDLE, OS_EVENT*, ID and etc.. */
#define _FS_SHARE 0 /* 0:Disable or >=1:Enable */ 共享选项
如上已经配置成了一个最小的fat文件系统。

Diskio.h:底层驱动头文件,就一些状态宏的定义和底层驱动函数的申明,看源码一目了然。

实现相应的diskio.c 。

根据我的配置:只需要根据不同的存储介质实现相应的disk_initialize ,disk_status,disk_read三个函数就够了,
我在这里实现上s3c2440上的SD卡驱动:
DSTATUS disk_initialize (BYTE nDisk)
{
return 1;
}
DSTATUS disk_status (BYTE nDisk)
{
return 1;
}
DRESULT disk_read (BYTE nDisk, BYTE* b, DWORD c, BYTE d)
{
return 0;
}
编译报错get_fattime 没实现:
DWORD get_fattime (void)
{
return 0;
}
转自博客,供大家相互交流!。

相关文档
最新文档