FATFS 分析
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：1.FATFS 简介2.FATFS 的读写模式3.FATFS 读写模式的解析4.FATFS 读写模式的应用正文：【1.FATFS 简介】FATFS，全称File Allocation Table File System，是一种适用于嵌入式系统的文件系统。
它主要用于管理闪存存储设备上的文件和数据，为开发者提供了简单易用的文件操作接口。
FATFS 文件系统是基于FAT（File Allocation Table）文件分配表的，具有较好的容错性和可靠性。
【2.FATFS 的读写模式】FATFS 的读写模式主要包括两种：顺序读写和随机读写。
（1）顺序读写：顺序读写是一种按照文件的物理存储顺序进行读写的方式。
这种读写模式适用于对数据顺序要求较高的场景，如音频、视频播放等。
（2）随机读写：随机读写是一种根据文件的逻辑地址进行读写的方式。
这种读写模式允许开发者直接定位到文件的某个位置进行读写，提高了数据访问的效率。
【3.FATFS 读写模式的解析】（1）顺序读写模式的解析：在顺序读写模式下，FATFS 会按照文件的物理存储顺序进行读写操作。
这种模式的优点在于顺序读写时，闪存设备的写入性能较高，且不容易产生碎片。
缺点是读写效率受到物理存储顺序的限制，可能会降低数据访问速度。
（2）随机读写模式的解析：在随机读写模式下，FATFS 会根据文件的逻辑地址进行读写操作。
这种模式的优点在于可以提高数据访问速度，尤其是在随机访问频繁的场景下。
缺点是可能会导致闪存设备产生碎片，降低写入性能。
【4.FATFS 读写模式的应用】FATFS 的读写模式在嵌入式系统中具有广泛的应用。
根据不同的应用场景，开发者可以选择合适的读写模式以满足性能和存储需求的平衡。
fatfs 详解
fatfs 详解摘要：I.什么是FATFS?A.FATFS 的定义B.FATFS 的作用II.FATFS 的历史A.FATFS 的起源B.FATFS 的发展历程III.FATFS 的文件系统结构A.FATFS 的目录结构B.FATFS 的文件分配表IV.FATFS 的操作A.FATFS 的文件操作1.打开文件2.读取文件3.写入文件4.关闭文件B.FATFS 的目录操作1.打开目录2.读取目录3.创建目录4.删除目录5.改变目录C.FATFS 的磁盘操作1.格式化磁盘2.挂载磁盘3.卸载磁盘V.FATFS 的应用A.FATFS 在嵌入式系统中的应用B.FATFS 在移动设备中的应用C.FATFS 在其他领域的应用正文：FATFS(File Allocation Table File System，文件分配表文件系统) 是一种通用的文件系统，被广泛应用于嵌入式系统、移动设备等领域。
FATFS 具有良好的可移植性和兼容性，支持大容量存储设备，并且具有高效的数据管理能力。
本文将对FATFS 进行详细的介绍和解析。
FATFS 最早由Microsoft 公司于1977 年开发，用于MS-DOS 操作系统中。
随着技术的发展，FATFS 不断地得到改进和完善，现在已经成为了一个功能强大、稳定性高、可移植性好的文件系统。
FATFS 的作用是将磁盘分成多个逻辑块，并为每个逻辑块分配唯一的标识符，以便对磁盘中的数据进行高效的管理和访问。
FATFS 的文件系统结构包括目录结构、文件分配表等。
其中，目录结构用于存储文件的元数据，如文件名、大小、创建时间等;文件分配表则用于记录磁盘中的空闲块和已分配块的位置，以便进行磁盘空间的分配和管理。
FATFS 支持多种操作，包括文件操作、目录操作和磁盘操作。
文件操作包括打开文件、读取文件、写入文件和关闭文件等;目录操作包括打开目录、读取目录、创建目录、删除目录和改变目录等;磁盘操作包括格式化磁盘、挂载磁盘和卸载磁盘等。
fatfs f_open creat_new解析 -回复
fatfs f_open creat_new解析-回复在写这篇文章之前，我们先解释一下主题中的关键词。
首先，“fatfs”是一个开源的嵌入式文件系统库，用于嵌入式设备中的存储管理。
其全称为FAT File System，即“FAT文件系统”。
其次，“f_open”是fatfs中的一个函数，用于打开文件。
最后，“creat_new”是一个参数，用于指定打开文件的模式，表示要创建一个新的文件。
在接下来的文章中，我们将深入探讨fatfs中的f_open函数和creat_new 参数的工作原理和使用方法。
我们会一步一步回答问题，帮助读者更好地理解。
第一部分：了解fatfs和FAT文件系统（大约500字）首先，让我们了解一下fatfs和FAT文件系统。
FAT文件系统是一种常见的存储文件系统，在许多嵌入式设备中广泛使用。
它最初由微软开发，用于DOS操作系统和FAT12、FAT16和FAT32文件系统。
后来，FAT文件系统被广泛应用于其他操作系统和设备中，包括嵌入式系统。
fatfs是一个轻量级的FAT文件系统库，适用于小型嵌入式设备。
它具有快速、简单和可移植的特点，因此受到了广大嵌入式设备开发者的喜爱。
fatfs提供了一组API函数，用于管理文件和目录，包括创建、打开、读取、写入和关闭文件等操作。
第二部分：了解f_open函数（大约500字）f_open是fatfs库中的一个函数，用于打开文件。
它的原型如下：FRESULT f_open (FIL* fp, const TCHAR* path, BYTE mode)参数说明：- fp：指向FIL结构的指针，用于保存打开的文件信息。
- path：要打开的文件的路径。
路径可以是相对路径或绝对路径。
- mode：打开文件的模式。
常见的模式包括读取、写入、创建和追加等。
creat_new是在创建一个新的文件。
f_open函数的返回值是一个FRESULT类型的枚举值，表示操作的结果。
fatfs详解
UC/FS也是在网上搜了个代码，看了下，很标准的几个层，什么硬件层，文件系统层，API层，等等（具体参见UC/FS的文档），跟UCOSII一个公司的，稳定性应该不错，需要提供的函数也是读扇区，写扇区等等几个。但是底层的读写扇区的函数不需要提供扇区计数器count这个参数，也就是说，这个文件系统不能在只写一个读或者写命令的情况下，读或者写多个扇区，本来效感觉不错的一个文件系统，效率就大大的降低了。
FatFs文件系统的结构也很清晰，也是看图：
补充一点，FatFs的作者写了两个，一个是正宗的FatFs，比较适合大的RAM的设备，另一个是FatFs/Tiny，比较适合小RAM的系统，比如单片机，FatFs/Tiny占用较小的RAM，代价是更慢的读写速度和更少的API函数。不过两个都支持FAT12，FAT16，FAT32文件系统。
get_fattime - Get current time
所有的函数都牵涉到了选择第几个磁盘的问题，如果仅仅用一个，可以不必理会这个drv 参数。
disk_initialize ，如果不需要的话，直接返回0就行
disk_status ，这个嘛，先不管了，直接返回0就OK
disk_read - Read sector(s)
LD_WORD(ptr) (WORD)(*(WORD*)(BYTE*)(ptr)) 就产生数据终止异常（ DATA ABORT exception），但是网上的一个兄弟的（ouravr上的一个兄弟，用的SD卡，IAR编译器，平台是STM32，已经成功了，还公布了源码的，这里没有问题啊），没问题。分析下这个几个宏的意思：
下载下来的FatFs的FatFs有两个文件夹，一个是 doc ，FatFs的说明，包括特性，系统函数，以及可能的一些问题，另一个就是源代码文件夹src了，总共8个文件，diskio.c和diskio.h是硬件层，ff.c和ff.h是FatFs的文件系统层和文件系统的API层，integer.h是文件系统所用到的数据类型的定义，tff.c和tff.h是Tiny的文件系统层和文件系统的API层，还有一个00readme.txt简要的介绍了FatFSHE FatFs/Tiny，包括他们所支持的API，怎么配置等等。
fatfs 详解
fatfs 详解（实用版）目录1.FATFS 简介2.FATFS 的特点3.FATFS 的文件系统4.FATFS 的应用领域5.FATFS 的未来发展正文【1.FATFS 简介】FATFS，全称 File Allocation Table File System，是一种基于文件分配表的文件系统，主要用于管理闪存设备上的文件和数据。
FATFS 起源于 DOS 时代，由微软公司开发，后来逐渐被广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。
【2.FATFS 的特点】FATFS 具有以下特点：1) 文件分配表：FATFS 通过文件分配表来管理文件的分配和释放，使得文件管理更加灵活和高效。
2) 适用于闪存设备：FATFS 主要针对闪存设备进行优化，具有较好的性能和稳定性。
3) 支持多种存储介质：FATFS 支持多种存储介质，如闪存、硬盘、软盘等。
4) 兼容性：FATFS 具有良好的兼容性，可兼容多种操作系统和设备。
【3.FATFS 的文件系统】FATFS 的文件系统主要包括以下几个部分：1) 文件分配表：用于记录文件的分配情况，包括文件的起始簇号、文件长度等信息。
2) 簇：FATFS 将闪存设备划分为多个簇，每个簇可容纳多个文件。
3) 根目录：FATFS 的根目录包含所有文件和子目录的入口。
4) 短文件名：FATFS 支持短文件名，使得文件查找更加方便。
【4.FATFS 的应用领域】FATFS 广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中，如：1) 智能家居：FATFS 可用于管理智能家居设备中的文件和数据。
2) 工业控制：FATFS 可用于工业控制设备中的数据存储和管理。
3) 消费电子：FATFS 可用于各种消费电子产品中的文件管理。
【5.FATFS 的未来发展】随着物联网和嵌入式系统的快速发展，FATFS 将继续保持其在闪存设备文件管理领域的优势。
同时，FATFS 也在不断进行技术创新和升级，以适应新时期的市场需求。
fatfs 读写模式解析
fatfs 读写模式解析摘要：1.FATFS 简介2.FATFS 读模式解析3.FATFS 写模式解析4.FATFS 的应用场景正文：【1.FATFS 简介】FATFS（File Allocation Table File System）是一种适用于嵌入式系统的文件系统，主要用于管理闪存或其他非易失性存储设备上的文件。
FATFS 具有易于实现、可靠性高、兼容性好等特点，因此在嵌入式系统中得到了广泛应用。
【2.FATFS 读模式解析】FATFS 的读模式主要包括以下几种：（1）FATFS_RDONLY：只读模式，用于读取已经存在的文件。
在此模式下，用户只能读取文件的内容，而不能修改文件。
该模式适用于只需要读取文件内容的应用场景。
（2）FATFS_READWRITE：读写模式，用于读取和写入文件。
在此模式下，用户既可以读取文件内容，也可以修改文件。
该模式适用于需要对文件进行读写操作的应用场景。
（3）FATFS_WRITE：只写模式，用于向文件中写入数据。
在此模式下，用户只能向文件中写入数据，而不能读取文件内容。
该模式适用于只需要向文件中写入数据的应用场景。
【3.FATFS 写模式解析】FATFS 的写模式主要包括以下几种：（1）FATFS_CREATE：创建文件模式，用于在FATFS 文件系统中创建新文件。
在此模式下，用户可以指定文件名、文件大小等信息，然后写入文件内容。
（2）FATFS_APPEND：追加文件模式，用于在文件末尾追加数据。
在此模式下，用户可以向文件中追加数据，而不会覆盖文件中原有的内容。
（3）FATFS_WRITE：覆盖文件模式，用于覆盖文件中原有的内容。
在此模式下，用户可以修改文件的内容，但需要注意与只写模式的区别。
【4.FATFS 的应用场景】FATFS 在嵌入式系统中有广泛的应用，例如：（1）存储系统配置信息：FATFS 可用于存储系统的配置信息，如IP 地址、端口号等，方便系统启动时读取配置信息。
FATFS文件系统剖析(全)
FATFS文件系统剖析1：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。
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。
fatfs filinfo解析 -回复
fatfs filinfo解析-回复FatFs（File Allocation Table FileSystem）是一个轻量级的嵌入式文件系统，适用于各种嵌入式系统，可以在各种存储设备上实现文件的读写操作。
在FatFs中，FileInfo（文件信息）结构体用于保存有关文件的各种信息，包括文件名、文件大小、时间戳等。
本文将逐步解析FatFs的FileInfo结构体，介绍其中各个字段的含义和用途。
一、FileInfo结构体定义FileInfo结构体定义在ff.h头文件中，其包含了文件的各种信息，定义如下：ctypedef struct {uint32_t fsize; 文件大小（单位：字节）uint16_t fdate; 文件日期（YMD格式）uint16_t ftime; 文件时间（HMS格式）BYTE fattrib; 文件属性TCHAR fname[13]; 文件名} FILINFO;以上代码中的变量类型说明如下：1. uint32_t：无符号32位整数。
2. uint16_t：无符号16位整数。
3. BYTE：8位无符号整数。
4. TCHAR：根据预定义的宏定义，为char或wchar_t。
二、FileInfo结构体字段解析1. fsize：文件大小fsize字段是一个32位无符号整数，用于保存文件的大小，单位是字节。
通过该字段可以获取文件的大小信息，可以帮助应用程序在读写文件时分配合适大小的缓冲区。
2. fdate和ftime：文件日期和时间fdate和ftime字段分别用于保存文件的日期和时间信息。
其中，fdate 字段是一个16位的无符号整数，用YMD格式表示日期（年、月、日），高位表示年（年份减去1980），中位表示月，低位表示日。
例如，fdate 值为0x3A8B，则表示日期为2020年11月22日（年份为1980+40=2020，月份为11，日期为22）。
ftime字段也是一个16位的无符号整数，用HMS格式表示时间（时、分、秒）。
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FatFS源代码阅读分析（一）一、概述1、目的在移植之前，先将源代码大概的阅读一遍，主要是了解文件系统的结构、各个函数的功能和接口、与移植相关的代码等等。
2、准备工作在官方网站下载了0.07c版本的源代码，利用记事本进行阅读。
二、源代码的结构1、源代码组成源代码压缩包解压后，共两个文件夹，doc是说明，src里就是代码。
src文件夹里共五个文件和一个文件夹。
文件夹是option，还有00readme.txt、diskio.c、diskio.h、ff.c、ff.h、integer.h。
对比网上的文章，版本已经不同了，已经没有所谓的tff.c和tff.h了，估计现在都采用条件编译解决这个问题了，当然文件更少，可能编译选项可能越复杂。
2、00readme.txt的说明Low level disk I/O module is not included in this archive because the FatFs module is only a generic file system layer and not depend on any specific storage device. You have to provide a low level disk I/O module that written to control your storage device.主要是说不包含底层IO代码，这是个通用文件系统可以在各种介质上使用。
我们移植时针对具体存储设备提供底层代码。
接下来做了版权声明-可以自由使用和传播。
然后对版本的变迁做了说明。
3、源代码阅读次序先读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，然后是diskio.h，了解与介质相关的数据结构和操作函数。
再把ff.c和diskio.c两个文件所实现的函数大致扫描一遍。
最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。
三、源代码阅读1、integer.h头文件这个文件主要是类型声明。
以下是部分代码。
typedef int INT;typedef unsigned int UINT;typedef signed char CHAR;都是用typedef做类型定义。
移植时可以修改这部分代码，特别是某些定义与你所在工程的类型定义有冲突的时候。
2、ff.h头文件以下是部分代码的分析#include "integer.h" 使用integer.h的类型定义#ifndef _FATFS#define _FATFS 0x007C 版本号007c，0.07c#define _WORD_ACCESS 0 //如果定义为1，则可以使用word访问。
中间有一些看着说明很容易弄清楚意思。
这里就不例举了。
#define _CODE_PAGE 936#define _FS_REENTRANT 0 //如果要支持文件系统可重入，必须加入几个函数。
#define _TIMEOUT 1000#define _SYNC_t HANDLE#elif _CODE_PAGE == 936#define _DF1S 0x81#define _DF1E 0xFE#define _DS1S 0x40#define _DS1E 0x7E#define _DS2S 0x80#define _DS2E 0xFE接下来很大一部分都是与语言相关的因素，略过。
三个宏判断是否大写、小写、数字。
#define IsUpper(c) (((c)>='A')&&((c)<='Z'))#define IsLower(c) (((c)>='a')&&((c)<='z'))#define IsDigit(c) (((c)>='0')&&((c)<='9'))FatFS源代码阅读分析（二）继续分析ff.h文件内容。
#if _DF1S 双字节编码相关的设定，暂时不理会它。
#if _MULTI_PARTITION//该变量定义为1时，支持一个磁盘的多个分区。
typedef struct _PARTITION {BYTE pd;BYTE pt;} PARTITION;Extern const PARTITION Drives[];//如果支持分区，则声明变量Drivers#define LD2PD(drv) (Drives[drv].pd)#define LD2PD(drv) (drv)#define LD2PT(drv) 0#if _MAX_SS == 512 //一般扇区长度取512字节。
#define SS(fs) 512U#if _LFN_UNICODE && _USE_LFNtypedef WCHAR XCHAR; XCHAR是文件名的码型所用。
#elsetypedef char XCHAR;#endiftypedef struct _FATFS_ {BYTE fs_type;BYTE drive; /*对应实际驱动号01--- */BYTE csize; /* 每个簇的扇区数目 */先查一下簇的含义：应该是文件数据分配的基本单位。
BYTE n_fats;FAT文件系统依次应该是：引导扇区(即逻辑扇区0)、文件分配表两个(FAT)、根目录区（FDT）和数据区。
BYTE wflag;//文件是否改动的标志，为1时要回写。
WORD id;WORD n_rootdir;#if _FS_REENTRANT_SYNC_t sobj;#endif#if _MAX_SS != 512WORD s_size;#endif#if !_FS_READONLY //文件为可写BYTE fsi_flag;//文件需要回写的标志DWORD last_clust;DWORD free_clust;DWORD fsi_sector;#endif#if _FS_RPATHDWORD cdir;//目前的扇区在win[]里面，这个win[]数组暂时还不知道含义。
BYTE win[_MAX_SS];//这是一个win[512]数组，存储着一个扇区，好像作为扇区缓冲使用。
} FATFS;typedef struct _DIR_ {FATFS* fs;指向相应文件系统对象。
WORD id; /* 文件系统加载ID*/ WORD index; 目前读写索引代码DWORD sclust; 文件数据区开始簇DWORD clust; 目前处理的簇DWORD sect; 目前簇里对应的扇区BYTE* dir;BYTE* fn;#if _USE_LFNWCHAR* lfn; 指向长文件名缓冲。
WORD lfn_idx;#endif} DIR;typedef struct _FIL_ {FATFS* fs;WORD id;BYTE flag; 文件状态标志BYTE csect; 扇区偏移DWORD fptr; 读写指针DWORD fsize;DWORD org_clust; 文件开始簇DWORD curr_clust; 当前簇DWORD dsect; 文件当前扇区#if !_FS_READONLYDWORD dir_sect; 该文件目录项对应所在的扇区BYTE* dir_ptr;#endif#if !_FS_TINYBYTE buf[_MAX_SS];文件读写缓冲#endif} FIL;typedef struct _FILINFO_ {DWORD fsize;WORD fdate;WORD ftime;BYTE fattrib;char fname[13];#if _USE_LFNXCHAR* lfname;int lfsize;#endif} FILINFO; 这个结构主要描述文件的状态信息，包括文件名13个字符（8+.+3+\0）、属性、修改时间等。
FatFS源代码阅读分析（三）接下来是函数的定义，先大概浏览一遍。
FRESULT f_mount (BYTE, FATFS*); //加载文件系统，BYTE参数是ID，后一个是文件系统定义。
FRESULT f_open (FIL*, const XCHAR*, BYTE);//打开文件，第一个参数是文件信息结构，第二个参数是文件名，第三是文件打开模式FRESULT f_read (FIL*, void*, UINT, UINT*); //文件读取函数，参数1为文件对象（文件打开函数中得到），参数2为文件读取缓冲区，参数3为读取的字节数，参数4意义不清晰，等读到源代码就清楚了。
FRESULT f_write (FIL*, const void*, UINT, UINT*);//写文件，参数跟读差不多FRESULT f_lseek (FIL*, DWORD); //移动文件的读写指针，参数2应该是移动的数目。
FRESULT f_close (FIL*);FRESULT f_opendir (DIR*, const XCHAR*); 打开目录，返回目录对象FRESULT f_readdir (DIR*, FILINFO*); 读取目录，获得文件信息FRESULT f_stat (const XCHAR*, FILINFO*);FRESULT f_getfree (const XCHAR*, DWORD*, FATFS**);FRESULT f_truncate (FIL*);FRESULT f_sync (FIL*); 将缓冲区数据写回文件FRESULT f_unlink (const XCHAR*); 删除目录中的一个文件FRESULT f_mkdir (const XCHAR*);FRESULT f_chmod (const XCHAR*, BYTE, BYTE);FRESULT f_utime (const XCHAR*, const FILINFO*);FRESULT f_rename (const XCHAR*, const XCHAR*);FRESULT f_forward (FIL*, UINT(*)(const BYTE*,UINT), UINT, UINT*); 这个函数还要提供一个回调函数。
FRESULT f_mkfs (BYTE, BYTE, WORD);FRESULT f_chdir (const XCHAR*); 改变当前目录FRESULT f_chdrive (BYTE);应该说基本能明白这些函数用于干什么。