上一文主要是讲到RTT的文件系统顶层dfs框架及其实现,接下来这篇博文主要是讲述其中间层的一个具体文件系统--elmfat文件系统。
rt-thread的elmfat文件系统是一个开源的小型嵌入式文件系统,它的官网是http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html,RTT当前版本V1.1.0版本下的elmfat文件系统是从它的R0.08b版本移植而来。本文不打算详情介绍其实现原理,读者如有兴趣可以到其官网下载源码来做学习研究。
从elmfat文件系统的官网来看,elmfat提供以下接口:
同时elmfat文件系统提供ffconf.h头文件以供用户配置elmfat文件系统的一些特性,这里就不做详情介绍。
首先在elmfat提供的ffconfig.h中RTT根据自身特点可配置自己需要的FAT特性。其次从上一篇文章的3.2可知,在RTT文件系统的初始化第二步骤时,即RTT在进行elm_init时,向dfs注册dfs_elm。RTT在移植elmfat文件系统时,专门为其添加了一个dfs_elm.c文件,这个文件一方面实现elmfat文件系统的初始化(即刚提到的elm_init),将上层的文件操作映射到elmfat提供的文件操作接口上。此外,此文件还为elmfat文件系统提供了其所需要的接口函数实现(见第1章提到的disk_initialize等6个用户需要提供的函数 实现):
#include "diskio.h" /* Initialize a Drive */ DSTATUS disk_initialize(BYTE drv) { return 0; } /* Return Disk Status */ DSTATUS disk_status(BYTE drv) { return 0; }这两个函数直接置空。
/* Read Sector(s) */ DRESULT disk_read(BYTE drv, BYTE *buff, DWORD sector, BYTE count) { rt_size_t result; rt_device_t device = disk[drv];//获取设备 result = rt_device_read(device, sector, buff, count);//通过设备驱动提供读取函数实现读取操作 if (result == count) { return RES_OK; } return RES_ERROR; }dfs_elm.c文件内部通过一设备数组dsk来虚拟磁盘。
其定义如下:
static rt_device_t disk[_VOLUMES] = {0};每个磁盘在进行挂载操作时记录一文件系统设备。
这里需要注意地是,sector表示的是起始扇区编号,count表示需要读取扇区的数量,此函数是一次读多个扇区的操作。
/* Write Sector(s) */ DRESULT disk_write(BYTE drv, const BYTE *buff, DWORD sector, BYTE count) { rt_size_t result; rt_device_t device = disk[drv]; result = rt_device_write(device, sector, buff, count); if (result == count) { return RES_OK; } return RES_ERROR; }
/* Miscellaneous Functions */ DRESULT disk_ioctl(BYTE drv, BYTE ctrl, void *buff)//磁盘控制接口 { rt_device_t device = disk[drv]; if (device == RT_NULL) return RES_ERROR; if (ctrl == GET_SECTOR_COUNT)//获取扇区个数 { struct rt_device_blk_geometry geometry; rt_memset(&geometry, 0, sizeof(geometry)); rt_device_control(device, RT_DEVICE_CTRL_BLK_GETGEOME, &geometry); *(DWORD *)buff = geometry.sector_count; if (geometry.sector_count == 0) return RES_ERROR; } else if (ctrl == GET_SECTOR_SIZE)//获取扇区大小 { struct rt_device_blk_geometry geometry; rt_memset(&geometry, 0, sizeof(geometry)); rt_device_control(device, RT_DEVICE_CTRL_BLK_GETGEOME, &geometry); *(WORD *)buff = (WORD)(geometry.bytes_per_sector); } else if (ctrl == GET_BLOCK_SIZE) /* Get erase block size in unit of sectors (DWORD) *///获取一个块的大小 { struct rt_device_blk_geometry geometry; rt_memset(&geometry, 0, sizeof(geometry)); rt_device_control(device, RT_DEVICE_CTRL_BLK_GETGEOME, &geometry); *(DWORD *)buff = geometry.block_size / geometry.bytes_per_sector; } else if (ctrl == CTRL_SYNC)//同步操作 { rt_device_control(device, RT_DEVICE_CTRL_BLK_SYNC, RT_NULL); } else if (ctrl == CTRL_ERASE_SECTOR)//擦除扇区操作 { rt_device_control(device, RT_DEVICE_CTRL_BLK_ERASE, buff); } return RES_OK; }
rt_time_t get_fattime(void) { return 0; }
#if _FS_REENTRANT int ff_cre_syncobj(BYTE drv, _SYNC_t *m)//创建同步对象接口的实现 { char name[8]; rt_mutex_t mutex; rt_snprintf(name, sizeof(name), "fat%d", drv); mutex = rt_mutex_create(name, RT_IPC_FLAG_FIFO); if (mutex != RT_NULL) { *m = mutex; return RT_TRUE; } return RT_FALSE; } int ff_del_syncobj(_SYNC_t m)//删除同步对象的实现 { if (m != RT_NULL) rt_mutex_delete(m); return RT_TRUE; } int ff_req_grant(_SYNC_t m)//获取同步对象的实现 { if (rt_mutex_take(m, _FS_TIMEOUT) == RT_EOK) return RT_TRUE; return RT_FALSE; } void ff_rel_grant(_SYNC_t m)//释放同步对象的实现 { rt_mutex_release(m); } #endifelmfat文件系统需要用户为其提供一套同步对象的实现,在RTT中用互斥锁来实现。
/* Memory functions */ #if _USE_LFN == 3 /* Allocate memory block */ void *ff_memalloc(UINT size)//内存动态分配实现 { return rt_malloc(size); } /* Free memory block */ void ff_memfree(void *mem)//内存释放实现 { rt_free(mem); } #endif /* _USE_LFN == 3 */
最后,RTT根据自身特点做了些小修改,这里就不做详情介绍,读者可以通过比较两者区别来学习设计者的思路。