FatFs学习笔记

2. 在对文件的f_read和f_write过程中（不考虑f_lseek的情况），只有需要读写的最后一个扇区（内容小于512字节） 才会被暂存到buffer中，而前面的扇区内容是直接通过磁盘驱动disk_read/disk_write在用户缓冲区和物理磁盘之间进 行交互的。
注意：FatFs 0.01与最新的版本还是不少差异的，如在0.01中，buffer只是个指针，需要用户自己定义文件缓冲区，并 将buffer指向该缓冲区。而最新版本中，FIL已经有自己的buf[_MAX_SS]。在0.01中没有f_mount()函数，所以需要手动 将全局指针FatFs指向自己定义的变量fs。具体的操作流程可参考官网上的示例代码。
三、关键函数总结：
1. f_open f_open() {
1. 初始化SD卡，初始化FATFS对象； 2. 查找文件的目录项； 3. 填充文件结构体FIL。 }
2. f_read f_read() {
1. 从物理磁盘直接读取所需扇区到用户缓冲区，这个过程中未使用buffer缓冲区； 2. 如果最后一扇区要读取的字节数少于512，则先将最后一扇区读到buffer中，然后再从buffer拷贝需要的字节 到用户缓冲区中。
FatFs学习笔记 Page 2
文件实际大小 ……
FatFs文件系统
SD卡物理空间
用户源缓冲区 512的整数倍
不足 1个扇区的内容
系统缓冲区
move _window ()
文件目录项对应的扇区
512Bytes
win[] 1 由disk_write直 接写入连续扇区
再从源缓冲区拷 3 贝到buffer中
FatFs学习笔记 Page 3
文件实际大小 ……
用户源缓冲区 512的整数倍
不足 1个扇区的内容
FatFs文件系统
SD卡物理空间
系统缓冲区
文件对应的 目录项
win[]
2 move _window()
3
文件目录项对应的扇区
扇区0 扇区1
……
第n簇
文件缓冲区
不足 1个扇区的内容
1 disk_write()
}
FatFs学习笔记 Page 1
文件实际大小 ……
FatFs文件系统
SD卡物理空间
用户缓冲区 大小由用户定义
系统缓冲区
move _window ()
文件目录项对应的扇区
512Bytes
win[] 1 由disk_read直接 读取连续扇区
文件缓冲区
3 再从buffer拷贝 到用户缓冲区
512Bytes
buffer
扇区0 扇区1
……
第n+1簇
扇区0 扇区1 ……
第n+2簇
……
5. move_window move_window专用于操作win[]系统缓冲区。
move_window(B); 调用前：
FatFs学习笔记 Page 4
FATFS *FatFs
FATFS fs;
BYTE BYTE BYTE BYTE WORD BYTE BYTE DWORD DWORD DWORD DWORD DWORD DWORD BYTE
FatFs历史版本下载：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 在官网的最下面，能找到所有版本的下载链接。
二、重点：
1. FatFs中有两个重要的缓冲区：win[]和buffer。win[]在FATFS结构体中，buffer在FIL结构体中。 win[]：系统缓冲区。当操作MBR，DBR，FAT表，根目录区时，使用该缓冲区； buffer：文件缓冲区。当对文件的内容进行操作时，如读、写、修改时，才使用该缓冲区。
……
扇区B
四、源码注释 本人在不破坏源码逻辑的前提下，对FatFs 0.01源代码进行了中文注释，个别函数重新修改了排版布局，以方便阅 读。结合以上示意图即伪代码，相信大家会很快理解FatFs 0.01的核心思想及架构。 源码如下：
ff
ff
FatFs学习笔记 Page 6
扇区A （Modified）
SD卡物理空间
2 disk_write
扇区A ……
disk_read 3
扇区B
调用后：
FatFs学习笔记 Page 5
FATFS *FatFs
FATFS fs;
BYTE BYTE BYTE BYTE WORD BYTE BYTE DWORD DWORD DWORD DWORD DWORD DWORD BYTE
FatFs 0.01学习笔记
2014年2月14日 9:20
——何小龙 博客：http://blog.csdn.net/hexiaolong2009
一、介绍： 本文以网上开源文件系统FatFs 0.01为研究对象，剖析FatFs文件系统的核心操作。FatFs目前最新版本已更新到0.10a版 本，而我之所以选择0.01版本，是因为这是最早的发布版本，与最新的版本相比，去掉了很多高级应用，且代码量 相对较小，宏开关也少了许多，易于阅读和理解，用来研究它的雏形再合适不过了，所以笔者选择 0.01版本进行剖 析。当大家了解了0.01的核心思想后，再回去看最新的版本，也就容易理解多了。
执行中：
FATFS *FatFs
FATFS fs;
1 判断是否修改过
BYTE BYTE BYTE BYTE WORD BYTE BYTE DWORD DWORD DWORD DWORD DWORD DWORD BYTE
fs_type files sects_clust n_fats n_rootdir dirtyflag = 1 pad1 sects_fat max_clust fatbase dirbase database winsect = A win[512]
文件缓冲区wk.baidu.com
buffer
先读取最后一扇 区到buffer中
2
扇区0 扇区1
……
第n簇
扇区0 扇区1
……
第n+1簇
扇区0 扇区1 ……
第n+2簇
……
4. f_close 关键是调用了f_sync函数。
5. f_sync f_sync() {
1. 将buffer回写到物理磁盘中； 2. 读取文件对应的目录项到win[]中，更新参数，并回写。 }
fs_type files sects_clust n_fats n_rootdir dirtyflag = 0 pad1 sects_fat max_clust fatbase dirbase database winsect = B win[512]
扇区B
SD卡物理空间
扇区A （Modified）
2 读取最后一扇区 到buffer
buffer
扇区0 扇区1
……
第n簇
扇区0 扇区1
……
第n+1簇
扇区0 扇区1 ……
第n+2簇
……
3. f_write f_write() {
1. 从用户缓冲区直接写入到物理磁盘，这个过程中未使用buffer缓冲区； 2. 如果要写入的最后一扇区内容少于512字节，则先从物理磁盘读取最后一扇区的内容到buffer中，然后修改 buffer中的相应内容，并设置回写标记，这样下次调用f_close/f_write时，就会将buffer回写到物理磁盘中。 }
fs_type files sects_clust n_fats n_rootdir dirtyflag = 1 pad1 sects_fat max_clust fatbase dirbase database winsect = A win[512]
扇区A （Modified）
SD卡物理空间
扇区A …… 扇区B