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标题: FATFS分析 [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2015-5-30 21:58 标题: FATFS分析

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：

/* 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;

复制代码
然后是与之相关的文件和文件夹结构体，附上具体注释：

/* 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;

复制代码
下面是目录的：

/* 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;

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