文件系统是什么?
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。
即在磁盘上组织文件的方法。
即在磁盘上组织文件的方法。
-FAT / FATFS
-NTFS: 基于安全性的文件系统,是Windows NT所采用的独特的文件系统结构
-CDFS:CDFS是大部分的光盘的文件系统
-exFAT
FATFS文件系统
FATFS是一个完全免费开源的FAT 文件系统模块,专门为小型的嵌入式系统而设计。完全用标准C 语言编写,所以具有良好的硬件平*立性。可以移植到8051、PIC、AVR、SH、Z80、H8、ARM 等系列单片机上而只需做简单的修改。它支持FATl2、FATl6 和FAT32,支持多个存储媒介;有独立的缓冲区,可以对多个文件进行读/写,并特别对8 位单片机和16 位单片机做了优化。
FATFS是可裁剪的文件系统。
FATFS文件系统特点
1、Windows兼容的FAT文件系统(支持FAT12/FAT16/FAT32)
2、与平台无关,移植简单。全C语言编写。
3、代码量少、效率高。
4、多种配置选项
——支持多卷(物理驱动器或分区,最多10个卷)
——多个ANSI/OEM代码页包括DBCS
——支持长文件名、ANSI/OEM或Unicode
——支持RTOS
——支持多种扇区大小
——只读、最小化的API和I/O缓冲区等
2、与平台无关,移植简单。全C语言编写。
3、代码量少、效率高。
4、多种配置选项
——支持多卷(物理驱动器或分区,最多10个卷)
——多个ANSI/OEM代码页包括DBCS
——支持长文件名、ANSI/OEM或Unicode
——支持RTOS
——支持多种扇区大小
——只读、最小化的API和I/O缓冲区等
FATFS模块的层次结构图
①底层接口,包括存储媒介读/写接口(disk I/O)和供给文件创建修改时间的实时时钟,需要我们根据平台和存储介质编写移植代码。
②中间层FATFS模块,实现了FAT 文件读/写协议。FATFS模块提供的是ff.c和ff.h。除非有必要,使用者一般不用修改,使用时将头文件直接包含进去即可。
③最顶层是应用层,使用者无需理会FATFS的内部结构和复杂的FAT 协议,只需要调用FATFS模块提供给用户的一系列应用接口函数,如f_open,f_read,f_write 和f_close等,就可以像在PC 上读/写文件那样简单。
②中间层FATFS模块,实现了FAT 文件读/写协议。FATFS模块提供的是ff.c和ff.h。除非有必要,使用者一般不用修改,使用时将头文件直接包含进去即可。
③最顶层是应用层,使用者无需理会FATFS的内部结构和复杂的FAT 协议,只需要调用FATFS模块提供给用户的一系列应用接口函数,如f_open,f_read,f_write 和f_close等,就可以像在PC 上读/写文件那样简单。
FATFS文件系统包:
下载地址:http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html
此地址不仅仅包含资料包下载,还包括文件系统一些知 识,包括函数说明,函数调用实例等。
此地址不仅仅包含资料包下载,还包括文件系统一些知 识,包括函数说明,函数调用实例等。
FATFS文件系统包结构
经验:
大部分的可移植的小系统或者应用,都是采用类似这种将与底层打交道的源码开发给用户编写,然后提供顶层配置文件供配置。
大部分的可移植的小系统或者应用,都是采用类似这种将与底层打交道的源码开发给用户编写,然后提供顶层配置文件供配置。
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。
FATFS模块在移植的时候,我们一般只需要修改2个文件,即ffconf.h和diskio.c。FATFS模块的所有配置项都是存放在ffconf.h里面,我们可以通过配置里面的一些选项,来满足自己的需求。diskio.c是硬件层,负责与底层硬件接口适配。
ff.c和ff.h是FatFs的文件系统层和文件系统的API层。
FATFS模块在移植的时候,我们一般只需要修改2个文件,即ffconf.h和diskio.c。FATFS模块的所有配置项都是存放在ffconf.h里面,我们可以通过配置里面的一些选项,来满足自己的需求。diskio.c是硬件层,负责与底层硬件接口适配。
ffconf.h : FATFS关键配置文件
①_FS_TINY。这个选项在R0.07版本中开始出现,之前的版本都是以独立的C文件出现(FATFS和Tiny FATFS),有了这个选项之后,两者整合在一起了,使用起来更方便。我们使用FATFS,所以把这个选项定义为0即可。
②_FS_READONLY。这个用来配置是不是只读,本章我们需要读写都用,所以这里设置为0即可。
③_USE_STRFUNC。这个用来设置是否支持字符串类操作,比如f_putc,f_puts等,本章我们需要用到,故设置这里为1。
②_FS_READONLY。这个用来配置是不是只读,本章我们需要读写都用,所以这里设置为0即可。
③_USE_STRFUNC。这个用来设置是否支持字符串类操作,比如f_putc,f_puts等,本章我们需要用到,故设置这里为1。
④ _USE_MKFS。这个用来定时是否使能格式化,这里用到,所以设置这里为1。
⑤ _USE_FASTSEEK。这个用来使能快速定位,我们设置为1,使能快速定位。
⑥ _USE_LABEL。这个用来设置是否支持磁盘盘符(磁盘名字)读取与设置。我们设置为1,使能,就可以通过相关函数来读取和设置磁盘的名字了。
⑤ _USE_FASTSEEK。这个用来使能快速定位,我们设置为1,使能快速定位。
⑥ _USE_LABEL。这个用来设置是否支持磁盘盘符(磁盘名字)读取与设置。我们设置为1,使能,就可以通过相关函数来读取和设置磁盘的名字了。
⑦_CODE_PAGE。这个用于设置语言类型,包括很多选项(见FATFS官网说明),我们这里设置为936,即简体中文(GBK码,需要c936.c文件支持,该文件在option文件夹)。
⑧_USE_LFN。该选项用于设置是否支持长文件名(还需要_CODE_PAGE支持),取值范围为0~3。0,表示不支持长文件名,1~3是支持长文件名,但是存储地方不一样,我们选择使用3,通过ff_memalloc函数来动态分配长文件名的存储区域。
⑨_VOLUMES。用于设置FATFS支持的逻辑设备数目,我们设置为3的话,即支持3个设备(磁盘)。
⑩_MAX_SS。扇区缓冲的最大值,一般设置为512。
⑧_USE_LFN。该选项用于设置是否支持长文件名(还需要_CODE_PAGE支持),取值范围为0~3。0,表示不支持长文件名,1~3是支持长文件名,但是存储地方不一样,我们选择使用3,通过ff_memalloc函数来动态分配长文件名的存储区域。
⑨_VOLUMES。用于设置FATFS支持的逻辑设备数目,我们设置为3的话,即支持3个设备(磁盘)。
⑩_MAX_SS。扇区缓冲的最大值,一般设置为512。
FATFS移植步骤
①
数据类型:在integer.h 里面去定义好数据的类型。这里需要了解你用的编译器的数据类型,并根据编译器定义好数据类型。
②配置:通过ffconf.h配置FATFS的相关功能,以满足你的需要。
③函数编写:打开diskio.c,进行底层驱动编写,一般需要编写6 个接口函数
②配置:通过ffconf.h配置FATFS的相关功能,以满足你的需要。
③函数编写:打开diskio.c,进行底层驱动编写,一般需要编写6 个接口函数
FATFS开放函数
参考:开源电子网 STM32中文参考手册