【ESP32】打造全网最强esp-idf基础教程——14.VFS与SPIFFS文件系统

VFS与SPIFFS文件系统

       这几天忙着搬砖，差点没时间更新博客了，所谓一日未脱贫，打工不能停，搬砖不狠，明天地位不稳呀。 不多说了，且看以下内容吧~

一、VFS虚拟文件系统
       先来看下文件系统的定义，文件系统是操作系统中用于组织、管理和存储持久性数据的一个关键组件。它是方法和数据结构的集合，使操作系统能够有效地在存储设备（如硬盘驱动器、固态硬盘、USB闪存驱动器等）上存储、检索和管理文件。
文件系统通常由三个主要部分组成：
       1）文件系统的接口：用户和应用程序与文件系统交互的方式。
       2）对对象操纵和管理的软件集合：实现文件创建、删除、读取、写入、重命名等操作的系统软件。
       3）对象及属性：实际存储的数据文件以及与之相关的元数据信息。

       当我们使用标准文件操作时，比如我们使用fwrite(buffer,size,count,file)函数时，我们不用关心到底是写入到磁盘上哪个地址，偏移量是多少等等诸如此类的硬件底层问题，因为这些操作文件系统已经帮我们处理好了，我们只需要关注往哪个文件写入什么内容，从哪个文件读取什么内容即可，文件系统帮我们把这些文件有效的管理组织起来，形成包括文件和目录的层次结构。

       在esp-idf中虚拟文件系统 (VFS) 组件为驱动程序提供一个统一接口，可以操作类文件对象。这类驱动程序可以是 FAT、SPIFFS 等真实文件系统，也可以是提供文件类接口的设备驱动程序。

       VFS 组件支持 C 库函数（如 fopen 和 fprintf 等）与文件系统 (FS) 驱动程序协同工作。在高层级，每个 FS 驱动程序均与某些路径前缀相关联。当一个 C 库函数需要打开文件时，VFS 组件将搜索与该文件所在文件路径相关联的 FS 驱动程序，并将调用传递给该驱动程序。针对该文件的读取、写入等其他操作的调用也将传递给这个驱动程序。

       例如，使用 /fat 前缀注册 FAT 文件系统驱动，之后即可调用 fopen("/fat/file.txt", "w")。之后，VFS 将调用FAT驱动的 open 函数，并将参数 /file.txt 和合适的打开模式传递给 open 函数；后续对返回的 FILE* 数据流调用C库函数也同样会传递给 FAT 驱动。
       如需注册 FS 驱动程序，应用程序首先要定义一个 esp_vfs_t 结构体实例，并用指向 FS API 的函数指针填充它。

        esp_vfs_t myfs = {    
       .flags = ESP_VFS_FLAG_DEFAULT,    
       .write = &myfs_write,    
       .open = &myfs_open,    
       .fstat = &myfs_fstat,    
       .close = &myfs_close,    
       .read = &myfs_read,
       };
       ESP_ERROR_CHECK(esp_vfs_register("/data", &myfs, NULL));

       在上述代码中需要用到 read、 write 或 read_p、 write_p，具体使用哪组函数由 FS 驱动程序 API 的声明方式决定。
       示例 1：声明 API 函数时不带额外的上下文指针参数，即 FS 驱动程序为单例模式，此时使用 write

       ssize_t myfs_write(int fd, const void * data, size_t size);
       // In definition of esp_vfs_t:    
       .flags = ESP_VFS_FLAG_DEFAULT,   
       .write = &myfs_write,// ... other members initialized
       // When registering FS, context pointer (third argument) is NULL:
       ESP_ERROR_CHECK(esp_vfs_register("/data", &myfs, NULL));

        示例 2：声明 API 函数时需要一个额外的上下文指针作为参数，即可支持多个 FS 驱动程序实例，此时使用 write_p

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