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。

#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;}转自博客，供大家相互交流！FATFS文件系统剖析2：分析下ff.h和ff.c两个文件。

先来分析ff.h中定义的几个结构体：typedef struct {BYTE fs_type; // 系统类型，为0时系统没有被挂载BYTE drv; // 物理磁盘驱动号BYTE csize; // 每簇的扇区数目，簇是文件数据分配的基本单位BYTE n_fats; // 文件分配表的数目，一般为两个（一个备份fat表） //Fatfs文件系统应该是:引导扇区，文件分配表2个，根目录区，和数据区 BYTE wflag; // 文件活动窗体是否改动标志，为1要回写BYTE fsi_flag; // 文件信息回写标志WORD id; // 文件系统加载id号WORD n_rootdir; // 根目录区目录项数目（针对FAT12/16，FAT32不使用）#if _MAX_SS != 512WORD ssize; // 每扇区多少字节#endif#if _FS_REENTRANT_SYNC_t sobj; // 允许重入，则定义同步对象#endif#if !_FS_READONLYDWORD last_clust; // 最新分配的簇DWORD free_clust; // 空闲簇DWORD fsi_sector; // 文件信息扇区（仅用于FAT32）#endif#if _FS_RPATHDWORD cdir; //使用相对路径，文件系统的当前起始路径0（root 路径）#endifDWORD n_fatent; //文件分配表占用的扇区 n_fatent=数据簇数目+2DWORD fsize; //每FAT表有多少个扇区DWORD fatbase; //文件分配表开始扇区DWORD dirbase; // 如果是FAT32，根目录开始扇区需要首先得到 DWORD database; // 数据起始扇区DWORD winsect; // win中当前指定的扇区BYTE win[_MAX_SS]; //扇区操作缓存} FATFS;typedef struct {FATFS* fs; // 指向的文件系统WORD id; // 自身文件系统挂载id号即fs->idBYTE flag; // 文件状态BYTE pad1; //文件在簇里面扇区偏移（0--fs->csize）DWORD fptr; //文件当前读写指针位置，当文件打开时为0DWORD fsize; //文件大小（按字节计算）DWORD org_clust; // 文件起始簇(0 when fsize==0)DWORD curr_clust; // 文件当前操作簇DWORD dsect; // 文件当前操作扇区#if !_FS_READONLYDWORD dir_sect; // 包含路径入口的扇区号BYTE* dir_ptr; // 目录入口指针#endif#if _USE_FASTSEEKDWORD* cltbl; //指向查找映射表的簇(null on file open)#endif#if _FS_SHAREUINT lockid; // 文件锁ID号(index of file semaphore table) #endif#if !_FS_TINYBYTE buf[_MAX_SS]; // 文件读写缓存#endif} FIL;typedef struct {FATFS* fs; // 对应的文件系统WORD id; // 自身文件系统挂载id号即fs->idWORD index; // 目前读写索引号 /* Current read/write index number */DWORD sclust; // 目录表起始簇(0:Root dir)DWORD clust; // 目前处理的簇DWORD sect; // 目前簇里对应的扇区BYTE* dir; //指向当前在win[]中的短文件名入口项/* Pointer to the current SFN entry in the win[]BYTE* fn; //指向短文件名 (in/out) {file[8],ext[3],status[1]}#if _USE_LFNWCHAR* lfn; //指向长文件名缓冲 /* Pointer to the LFN working buffer */WORD lfn_idx; /* Last matched LFN index number (0xFFFF:No LFN) */#endif} DIR;typedef struct { //文件目录表项大小=4+2+2+1+13DWORD fsize; /* File size */WORD fdate; /* Last modified date */WORD ftime; /* Last modified time */BYTE fattrib; /* Attribute */ // 文件属性TCHAR fname[13]; /* Short file name (8.3 format) */#if _USE_LFN //长文件名支持TCHAR* lfname; /* Pointer to the LFN buffer */UINT lfsize; /* Size of LFN buffer in TCHAR */#endif} FILINFO;结构是搞清楚了，但其里面的具体联系怎么也还收理不清楚。