运动控制器29：FATFS文件系统应用文档2

本来FATFS系统有大量的资料可以参考，移植到STM32中有成熟的源码，但是还是想研究一下官网的文档介绍。
官网的链接如下FATFS APPLICATION NOTE

Performance Effective File Access

先理解一个概念volume，一个卷，也就是我说的一个磁盘，一个SD卡可以看做是一个磁盘。因为磁盘的容量有限，我们在进行读写的时候，需要随时查看读写的进度。
另外，我们以MT29F4G08B为例，看看存储器的结构如下：

FATFS7.png

• 一页纸上有四个内容块，一个内容块就是基本的阅读单元，为512字节，就是一个Sector。
• 一页纸就是一个PAGE=4*512字节。
• 64页订在一起，就是一本书，为一个BLOCK，也就是说，一个BLOCK有644512字节。
• 一个图书馆一共有4096本书，也就是4096个BLOCK，这个图书馆的名字叫做volume。
• 但是注意，每一页还有64字节的位置，相当于是图书馆的导览图标存储位置。
  在操作的时候，如果Sector没有对齐，应该怎么样处理呢？如下图：
  
  

  FATFS8.png
  
  我们读取的时候，I/O buffer一次性读取一个sector，一个sector的大小可以通过FF_FS_TINY进行设置。
  从上面的图我们可以看到，如果没有进行sector对齐，则我们将数据截成多块进行传输。

Considerations on Flash Memory Media

大容量存储器的读写我们必须考虑传输效率，如下图，单个SECTOR的效率明显要低于多sector传输效率。

FATFS9.png

所以我们要尽量用多SECTOR来进行读写，如果操作一个4G的内存卡，用单SECTOR和多个sector可以明显的看出传输速率的差异，如下图：

FATFS10.png

强制进行擦除

当我们使用f_unlink将磁盘进行弹出时，FAT则处于FREE状态，但是可能数据还没有传输完成，就像我们U盘播放电影时候，突然掉线弹出后，数据需要全部进行擦除，我们可以使用FF_USE_TRIM来使能Trim 功能，此时，CTRL_TRIM 功能将在disk_ioctl 中进行执行。

Critical Section

如果有特殊情况打断section的传输，比如udden blackout, incorrect media removal and unrecoverable disk error，此时数据传输失败，比如下面的情况，我们打开一个文件以后，当有重命名的请求的时候，将破坏数据，我们可以多加入一些同步的命令，防止数据破坏的概率。

FATFS11.png

Extended Use of FatFs API

下面示范一个清空一个目录的操作，代码如下：

/*------------------------------------------------------------/
/ Remove all contents of a directory
/ This function works regardless of FF_FS_RPATH.
/------------------------------------------------------------*/
FILINFO fno;
//入口参数：清空的具体路径
FRESULT empty_directory (
    char* path 
{
    UINT i, j;
    FRESULT fr;
    DIR dir;
    //先打开此文件
    fr = f_opendir(&dir, path);
    if (fr == FR_OK) {
        for (i = 0; path[i]; i++) ;
        path[i++] = '/';
        for (;;) {
            fr = f_readdir(&dir, &fno);
            if (fr != FR_OK || !fno.fname[0]) break;
            if (_FS_RPATH && fno.fname[0] == '.') continue;
            j = 0;
            do
                path[i+j] = fno.fname[j];
            while (fno.fname[j++]);
            if (fno.fattrib & AM_DIR) {
                fr = empty_directory(path);
                if (fr != FR_OK) break;
            }
            fr = f_unlink(path);
            if (fr != FR_OK) break;
        }
        path[--i] = '\0';
        closedir(&dir);
    }

    return fr;
}

int main (void)
{
    FRESULT fr;
    FATFS fs;
    char buff[256];    /* Working buffer */



    f_mount(&fs, "", 0);

    strcpy(buff, "/");  /* Directory to be emptied */
    fr = empty_directory(buff);

    if (fr) {
        printf("Function failed. (%u)\n", fr);
        return fr;
    } else {
        printf("All contents in the %s are successfully removed.\n", buff);
        return 0;
    }
}

具体的函数功能参考下一篇FATFS的常用接口函数。