FatFs文件系统使用笔记

关于FATFS的使用记录

关于FATFS的使用记录

一、提前说明

二、各文件说明

三、使用说明

       3.1 diskio.c函数的编写

       3.2 f_open读写性质说明

       3.3 ff的API函数

四、关于SD卡协议与FatFs系统的单位解释

 

一、提前说明

• FatFs 应用范围：

  支持FAT12、FAT16 和FAT32； 可打开的文件：无限制，依赖于有效的存储器； 支持最多 10 个卷； 文件大小：与FAT 类型有关(upto 4G-1 bytes)； 卷大小：与FAT 类型有关(upto 2T bytes on 512 bytes/sector)； 簇大小：与FAT 类型有关(upto 64K bytes on 512bytes/sector)； 扇区大小：与FAT 类型有关(upto 4K bytes)。

• 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。

• 重要的结构体：

  • 文件对象结构体（FIL类型）：存放文件的相关信息，打开关闭读写文件等操作时需要使用其指针 ;
  • 目录对象结构体（DIR类型）：存放目录的相关信息，对目录操作时需要其指针 ;
  • 文件状态结构体（FILINFO类型）：存放文件的大小属性文件名等信息;
  • 文件系统对象结构体（FATFS类型）：文件系统对象的参数。

• 移植步骤：

  • 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；
  • 配置：打开 ffconf.h （我用的FatFs，不是Tiny，可以在此头文件中进行定义），文 件系统的配置裁剪等均在此头文件中进行定义配置；
  • 函数编写：打开diskio.c，进行底层驱动编写，实际上需要编写6 个接口函数（见下方函数具体说明）。

   

二、各文件说明

文件名	功能	操作说明
ffconf.h	FATFS模块配置文件	需要根据需求来配置参数
ff.h	FATFS和应用模块公用的包含文件	不需要修改
ff.c	FATFS模块源码	不需要修改
diskio.h	FATFS和disk I/O模块公用的包含文件	不需要修改
diskio.c	FATFS和disk I/O模块接口层文件	与平台相关的代码,需要用户根据平台和存储介质来编写函数
interger.h	数据类型定义	与编译器有关

 

三、使用说明

3.1 diskio.c函数的编写

1、disk_initialize初始化磁盘驱动器

2、disk_status返回当前磁盘驱动器的状态

3、disk_read 从磁盘驱动器上读取扇区

4、disk_write 向磁盘写入一个或多个扇区

5、disk_ioctl 控制设备指定特性和除了读/写外的杂项功能

6、get_fattime 获取当前时间

 

3.2 f_open读写性质说明

f_open：创建/打开一个用于访问文件的文件对象

 

3.3 ff的API函数

FATFS给用户提供了大量的API函数：

函数名称	函数作用
f_mount	注册/注销一个工作区域（Work Area）
f_open	打开/创建一个文件
f_close	关闭一个文件
f_read	读文件
f_write	写文件
f_lseek	移动文件读/写指针
f_truncate	截断文件
f_sync	冲洗缓冲数据Flush Cached Data
f_forward	直接转移文件数据到一个数据流
f_stat	获取文件状态
f_opendir	打开一个目录
f_closdir	关闭一个已经打开的目录
f_readdir	读取目录条目
f_mkdir	创建一个目录
f_unlink	删除一个文件或目录
f_chmod	改变属性（Attribute）
f_utime	改变时间戳（Timestamp）
f_rename	重命名/移动一个文件或文件夹
f_chdir	改变当前目录
f_chdrive	改变当前驱动器
f_getcwd	获取当前工作目录
f_getfree	获取空闲簇Get Free Clusters
f_getlabel	获取卷标签
f_setlabel	设置卷标签
f_mks	在驱动器上创建一个文件系统
f_fdisk	分割物理卷
f_gets	读一个字符串
f_putc	写一个字符
f_puts	写一个字符串
f_printf	写一个格式化的字符串
f_tell	获取当前读/写指针
f_eof	测试文件结束
f_size	获取文件大小
f_error	测试文件上的错误

 

四、关于SD卡协议与FatFs系统的单位解释

如果使用SD卡，那么在SD2.0协议中明明说block为512字节(bytes)。

那为什么在FatFs中，sector size才是512字节呢？这不是错了吗?

其实文件系统的sector和block 与 SD协议的sector和block含义正好相反。

• 在SD协议中，大小包含关系是：block ⊆ sector；
• 而在FatFs中相反：sector ⊆ blockr。

由此可知，在disk_ioctl中GET_SECTOR_SIZE和GET_BLOCK_SIZE，可以有以下关系：

• 最大：8192 （4096kb / 512bytes）data blocks(SD) == 8192 sector(FatFs) == 1 block(FatFs)
• 最小：1 data blocks(SD) == 1 sector(FatFs) == 1 block(FatFs)

–	block	section
SD	a number of bytes, basic data transfer unit	a number of blocks, basic erase unit
FATFS	A “block”, a contiguous number of bytes, is the minimum unit of memory that is read from and written to a disk by a disk driver	The sector is the minimum storage unit of a hard drive