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FatFs详解

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/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、、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：

1. /* File system object structure (FATFS) */

2. typedef struct {

3. BYTE fs_type; /* FAT子类型，一般在mount时用，置0表示未挂载*/

4. BYTE drv; /* 物理驱动号，一般为0*/

5. BYTE csize; /* 每个簇的扇区数目(1,128) */

6. BYTE n_fats; /* 文件分配表的数目(1,2) */

卤素管取暖器7. /*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*/

8. BYTE wflag; /* 标记文件是否被改动过，为1时要回写*/

9. 科室牌设计 BYTE fsi_flag; /* 标记文件系统信息是否被改动过，为1时要回写*/

10. WORD id; /* 文件系统挂载ID */

11. WORD n_rootdir; /* 根目录区入口(目录项)的个数(用于FAT12/16)*/

12. #if _MAX_SS != 512

13. WORD ssize; /* 每扇区的字节数(用于扇区大于512Byte的flash) */

14. #endif

15. #if _FS_REENTRANT

16. _SYNC_t sobj; /* 允许重入，即定义同步对象，用在tiny中*/

17. #endif

18. #if !_FS_READONLY

19. DWORD last_clust; /* 最后一个被分配的簇*/

20. DWORD free_clust; /* 空闲簇的个数*/

21. DWORD fsi_sector; /* 存放fsinfo的扇区(用于FAT32) */

22. #endif

23. #if _FS_RPATH

24. DWORD cdir; /* 允许相对路径时用，存储当前目录起始簇(0:root)*/

25. #endif

26. DWORD n_fatent; /* FAT入口数(簇的数目 + 2)*/

27. DWORD fsize; /* 每个FAT所占扇区*/

28. DWORD fatbase; /* FAT起始扇区*/

29. DWORD dirbase; /* 根目录起始扇区(FAT32:Cluster#) */

30. DWORD database; /* 数据目录起始扇区*/

31. DWORD winsect; /* 当前缓冲区中存储的扇区号*/

32. BYTE win[_MAX_SS]; /* 单个扇区缓存*/

33. } FATFS;

然后是与之相关的文件和文件夹结构体，附上具体注释：

1. /* File object structure (FIL) */

2. typedef struct {

3. FATFS* fs; /* 所在的fs指针*/

4. WORD id; /* 所在的fs挂载编号*/

5. BYTE flag; /* 文件状态*/ 社区搜索

6. BYTE pad1; /* 不知道含义，也未见程序使用*/

7. DWORD fptr; /* 文件读写指针*/

8. DWORD fsize; /* 大小*/

9. DWORD sclust; /* 文件起始簇(fsize=0时为0) */

10. DWORD clust; /* 当前簇*/

11. DWORD dsect; /* 当前数据扇区*/

12. #if !_FS_READONLY

13. DWORD dir_sect; /* 包含目录项的扇区 */

14. BYTE* dir_ptr; /* Ponter to the directory entry in the window */

15. #endif

16. #if _USE_FASTSEEK

17. DWORD* cltbl; /*指向簇链接映射表的指针*/

18. #endif

19. #if _FS_SHARE

20. UINT lockid; /* File lock ID (index of file semaphore table) */

21. #endif

22. #if !_FS_TINY

23. BYTE buf[_MAX_SS]; /* File data read/write buffer */

24. #endif

25. } FIL;

下面是目录的：

1. /* Directory object structure (DIR) */

2. typedef struct {

3. FATFS* fs; /* 同上*/

4. WORD id;

5. WORD index; /* 当前读写索引号 */

6. DWORD sclust; /* 文件数据区开始簇*/

7. DWORD clust; /* 当前簇*/

8. DWORD sect; /* 当前扇区*/

9. 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*/

10. BYTE* fn; /* Pointer to the SFN (in/out) {file[8],ext[3],status[1]} */

11. #if _USE_LFN

12. WCHAR* lfn; /* Pointer to the LFN working buffer */

13. WORD lfn_idx; /* Last matched LFN index number (0xFFFF:No LFN) */

14. #endif

15. } DIR;

其他类似f_mount、f_open等接口API就不细说了，在挂载的时候其实真正起作用的是chk_mounted函数，在这里才会将挂载分区的相关信息分配到FatFS结构体中；还有一个get_fat函数，也比较重要，在f_open和许多目录操作的函数中都有用到，而且FAT入口这个表达也十分晦涩，而它又调用了一个move_window的函数，也是十分晦涩难懂，可能是我英语太烂的缘故吧。实际上，move_window的作用是改变文件系统的当前工作扇区，如果要迁移到的是当前扇区，直接返回，如果不是，就将原扇区写回，若是FAT表，还要写进备份区。

熟悉了代码结构后，现在开始作修改了，首先修改ffconf.h文件配置与硬件相关的文件系统特性，然后自己添加一套底层操作即可。先看ffconf.h，里面定义了很多宏，可以根据自己需要一一配置：

先看功能配置：

_FS_TINY：文件系统为标准的还是微型的，默认为标准的(0)；