Fatfs文件系统分析(1)
1、文件系统
文件系统应该具备的功能：
1）
创建以及删除文件
2）
控制文件存取
3）
使用符号名字识别文件，而不是磁盘上的物理位置
4）
共享文件的能力
5）
能够列出已经存在的文件
6）
能够在软件或者硬件崩溃的时候保护文件
2、Fatfs文件系统
FatFS是一个为小型嵌入式系统设计的通用FAT(File
Allocation Table)文件系统模块。FatFs 的编写遵循ANSI C，并且完全与磁盘I/O层分开，如图1。因此，它独立(不依赖)于硬件架构。它可以被嵌入到低成本的微控制器中，如AVR,
8051, PIC, ARM, Z80, 68K 等等，而不需要做任何修改。Fatfs文件系统里文件格式，分fat12，fat16，fat32：
G.jpg)
1）FAT12：
Fat12文件系统的限制：
1）文件名：只能是8.3格式的文件名。
2)磁盘容量：最多8M。（4096clusters×4sectors/clusters×512bytes、sectors）
3)文件碎片严重。（只在磁盘上不存储在不连续的簇内。）
网上有篇很好的介绍：http://blog.csdn.net/b2b160/archive/2009/07/30/4394907.aspx
2）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
MBR（ Main boot record）：（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。
3）FAT32：略
3、源码分析
从网上下载到新版fatfs -- 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。