Fatfs 文件系统剖析（1）

来源：互联网发布：平均智商知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/16 11:46

工作快半年了，没啥实际上的进展！

也不管了，开始我的技术生涯吧！

首先来了解下Fatfs文件系统里文件格式，分fat12，fat16，fat32：

FAT12：网上有篇很好的介绍：http://blog.csdn.net/b2b160/archive/2009/07/30/4394907.aspx

FAT16：

数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分：MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区，相比fat12多了DBR区

Main boot record: MBR（0--1bdh）磁盘参数存放

DPT（1beh--1fdh）磁盘分区表

55，aa 分区结束标志

DBR（Dos Boot Record）是操作系统引导记录区的意思

FAT区（有两个，一个备份）：对于fat16，每一个fat项16位，所以可寻址的簇项数为65535（2的16次方）。

而其每簇大小不超过32k，所以其每个分区最大容量为2G。

fat32，每一个fat项32位，可寻址簇数目为2的32次方。

DIR区（根目录区）：紧接着第二FAT表（即备份的FAT表）之后，记录着根目录下每个文件（目录）的起始单元，文件的属性等。

定位文件位置时，操作系统根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。

DATA区：实际文件内容存放区。

FAT32：

暂时放在这里，不讨论！

Fatfs：嵌入式fat文件系统，支持fat16，fat32。

从网上下载到新版fatfs R0.08a -- http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

包含有ff.h,diskio.h,integer.h,ffconf.h 四个头文件以及ff.c 文件系统实现。当然要实现具体的应用移植，自己要根据diskio.h实现其diskio。c 底层驱动。

diskio.h : 底层驱动头文件

ff.h : 文件系统实现头文件，定义有文件系统所需的数据结构

ff.c : 文件系统的具体实现

如下开始逐个文件加以分析：

integer.h :仅实现数据类型重定义,增加系统的可移植性。

ffconf.h : 文件系统配置---逐个配置，先配置实现一个最小的fat文件系统,下面来分析各配置选项：

#define _FFCONF 8255 //版本号

#define _FS_TINY 0 /* 0:Normal or 1:Tiny */ //在这里与先前版本有些许变化，是通过配置头配置两种不同大小的文件系统，这里配置为 0。

#define _FS_READONLY 1 //定义文件系统只读，也就不能写修改，在此定义为 1，这样文件系统会大大缩小，简化学习理解过程。

#define _FS_MINIMIZE 3 /* 0 to 3 */ 这个选项是用于过滤掉一些文件系统功能，为0时是全功能，3是功能实现最小

#define _USE_STRFUNC 0 /* 0:Disable or 1/2:Enable */ 是否使用字符串文件接口，为0，不使用

#define _USE_MKFS 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ 制作文件系统，这个功能实现是还要_FS_READONLY=0

#define _USE_FORWARD 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ f_forward function 实现还需_FS_TINY =1

#define _USE_FASTSEEK 0 /* 0:Disable or 1:Enable */ 快速查找功能

#define _CODE_PAGE 936 // 936 - Simplified Chinese GBK (DBCS, OEM, Windows)

#define _USE_LFN 0 /* 0 to 3 */ 0:不使用长文件名

#define _MAX_LFN 255 /* Maximum LFN length to handle (12 to 255) */

#define _LFN_UNICODE 0 /* 0:ANSI/OEM or 1:Unicode */

#define _FS_RPATH 0 /* 0 to 2 */ 不使用相对路径

/*---------------------------------------------------------------------------/
/ Physical Drive Configurations
/----------------------------------------------------------------------------*/
#define _VOLUMES 1
/* Number of volumes (logical drives) to be used. */

#define _MAX_SS 512 /* 512, 1024, 2048 or 4096 */ 512字节每扇区

#define _MULTI_PARTITION 0 /* 0:Single partition or 1:Multiple partition */ 只有一个分区

#define _USE_ERASE 0 /* 0:Disable or 1:Enable */
/* To enable sector erase feature, set _USE_ERASE to 1. */

/*---------------------------------------------------------------------------/
/ System Configurations
/----------------------------------------------------------------------------*/

#define _WORD_ACCESS 0 /* 0 or 1 */ 0: Byte-by-byte access.

/* Include a header file here to define sync object types on the O/S */
/* #include <windows.h>, <ucos_ii.h.h>, <semphr.h> or ohters. */

           #define _FS_REENTRANT    0  /* 0:Disable or 1:Enable */  同步选项
           #define _FS_TIMEOUT        1000 /* Timeout period in unit of time ticks */
           #define _SYNC_t                 HANDLE /* O/S dependent type of sync object. e.g. HANDLE, OS_EVENT*, ID and etc.. */

#define _FS_SHARE 0 /* 0:Disable or >=1:Enable */ 共享选项

如上已经配置成了一个最小的fat文件系统。

Diskio.h：底层驱动头文件，就一些状态宏的定义和底层驱动函数的申明，看源码一目了然。

实现相应的 diskio.c 。

根据我的配置：只需要根据不同的存储介质实现相应的 disk_initialize ，disk_status，disk_read三个函数就够了，

我在这里实现上s3c2440上的SD卡驱动：

DSTATUS disk_initialize (BYTE nDisk)
{
return 1;
}

DSTATUS disk_status (BYTE nDisk)
{
return 1;
}

DRESULT disk_read (BYTE nDisk, BYTE* b, DWORD c, BYTE d)
{
return 0;
}

编译报错 get_fattime 没实现：

DWORD get_fattime (void)
{
return 0;
}

这样一来编译下载就可以成功的实现读文件了。今天到此为止吧！！