LittleFs的移植和使用

最新推荐文章于 2025-11-24 07:59:38 发布
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#LittleFs的移植和使用

本文详细介绍了从FAT文件系统切换到LittleFS的过程，包括在特定平台上的移植步骤和注意事项，以及如何通过动态内存分配支持同时打开多个文件。此外，还提供了完整的测试代码示例，帮助读者理解和应用。

由于前段时间换了一个开发平台，而之前使用的平台的文件系统是Fats，但是明显感觉文件的写入速度比较慢，应该是内部默认是64Kflash擦除，在网上偶然看到关于littlefs的文章，所以此次将整个移植过程贴出来供大家参考。

1.移植过程参考

https://blog.youkuaiyun.com/skyfreedoms/article/details/5837067
https://blog.youkuaiyun.com/qq_18204721/article/details/82490954

2.首先在GitHub上下载littlefs的源码

移植过程参考上述文章，需要注意的点为，如果你的平台没有微库，则需要自己实现自己的内存管理函数
// Allocate memory, only used if buffers are not provided to littlefs

static inline void *lfs_malloc(size_t size) {
#ifndef LFS_NO_MALLOC
return LocalAlloc(1,size);
#else
(void)size;
return NULL;
#endif
}

// Deallocate memory, only used if buffers are not provided to littlefs
static inline void lfs_free(void *p) {
#ifndef LFS_NO_MALLOC
LocalFree§;
#else
(void)p;
#endif
}

因为如果按照上面一篇博文使用全局数组的话，会导致无法打开多个文件，只能一次打开一个文件，显然不满足我们的需求，所以需要使用动态内存申请。

3.附上移植后的测试代码，方便大家理解

//lfs
#define LFS_TEST_DEMO
#ifdef LFS_TEST_DEMO
lfs_t g_lfs;
lfs_file_t g_lfs_file[3];
struct lfs_config g_lfs_cfg;
lfs_free_t g_lfs_free;
lfs_dir_t g_dir[2];
uint8_t lfs_read_buf[256] = {0};
uint8_t lfs_prog_buf[256] = {0};
uint8_t lfs_lookahead_buf[256] = {0};
uint8_t lfs_file_buf[256] = {0};

static int lfs_fuse_statfs_count(void* p,lfs_block_t block)
{
(lfs_size_t)p += 1;
return 0;
}

void lfs_free_spcae(u32* free_space)
{
lfs_size_t use_space = 0;
int err = lfs_traverse(&g_lfs,lfs_fuse_statfs_count,&use_space);
if(err)
{
return ;
}
*free_space = g_lfs_cfg.block_count - use_space;
}

void lfs_set_config(void)
{
// configuration of the filesystem is provided by this struct
g_lfs_cfg.read = block_device_read,
g_lfs_cfg.prog = block_device_prog,
g_lfs_cfg.erase = block_device_erase,
g_lfs_cfg.sync = block_device_sync,

g_lfs_cfg.read_size = 256,
g_lfs_cfg.prog_size = 256,
g_lfs_cfg.block_size = 4096,
g_lfs_cfg.block_count = 512,
g_lfs_cfg.lookahead = 256,

#if 0
g_lfs_cfg.read_buffer = lfs_read_buf;
g_lfs_cfg.prog_buffer = lfs_prog_buf;
g_lfs_cfg.lookahead_buffer = lfs_lookahead_buf;
g_lfs_cfg.file_buffer = lfs_file_buf;
#else //动态申请内存则可以处理多个文件 使用数组则不行
g_lfs_cfg.read_buffer = NULL;
g_lfs_cfg.prog_buffer = NULL;
g_lfs_cfg.lookahead_buffer = NULL;
g_lfs_cfg.file_buffer = NULL;
#endif

}

void lfs_test_demo(void)
{
#if 0
u8 lfs_write_buf1[1024] = {“123456789”};
u8 lfs_write_buf2[1024] = {“abcdefghi”};
u8 lfs_read_buf1[1024] = {0};
u8 lfs_read_buf2[1024] = {0};
u32 lfs_free_spcae_size = 0;
int lfs_dir_pos = 0;
struct lfs_info lfs_file_info = {0};
lfs_set_config();

// mount the filesystem
lfs_format(&g_lfs, &g_lfs_cfg);
int err = lfs_mount(&g_lfs, &g_lfs_cfg);

// reformat if we can't mount the filesystem
// this should only happen on the first boot
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs need formart flash to mount filesystem: %d\n", __LINE__);
    lfs_format(&g_lfs, &g_lfs_cfg);
    lfs_mount(&g_lfs, &g_lfs_cfg);
}

err = lfs_dir_open(&g_lfs, &g_dir[0], "E:");
LFS_DEBUG("lfs dir open error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
if(err == LFS_ERR_NOENT)
{
	lfs_mkdir(&g_lfs ,"E:");
	LFS_DEBUG("lfs makedir LINE %d\n", __LINE__);
}

err = lfs_dir_open(&g_lfs, &g_dir[0], "E:/data");
LFS_DEBUG("lfs dir error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
if(err == LFS_ERR_NOENT)
{
	lfs_mkdir(&g_lfs ,"E:/data");
	LFS_DEBUG("lfs makedir LINE %d\n", __LINE__);
}

lfs_free_spcae(&lfs_free_spcae_size);
LFS_DEBUG("lfs free spce = %d  LINE %d\n",lfs_free_spcae_size, __LINE__);


// read current count
err = lfs_file_open(&g_lfs, &g_lfs_file[0], "E:/boot1", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs open1 error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}    

err = lfs_file_open(&g_lfs, &g_lfs_file[1], "E:/boot2", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs open2 error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}    

err = lfs_file_open(&g_lfs, &g_lfs_file[2], "E:/data/boot3", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs open3 error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
} 

err = lfs_file_write(&g_lfs, &g_lfs_file[0], lfs_write_buf1, sizeof(lfs_write_buf1));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs write1 len:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}

err = lfs_file_write(&g_lfs, &g_lfs_file[1], lfs_write_buf2, sizeof(lfs_write_buf2));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs write2 len:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}

//if not set cursor will read data error
lfs_file_seek(&g_lfs, &g_lfs_file[0],0,LFS_SEEK_SET);
lfs_file_seek(&g_lfs, &g_lfs_file[1],0,LFS_SEEK_SET);


err = lfs_file_read(&g_lfs, &g_lfs_file[0], lfs_read_buf1, sizeof(lfs_read_buf1));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs read len:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
}   


err = lfs_file_read(&g_lfs, &g_lfs_file[1], lfs_read_buf2, sizeof(lfs_read_buf2));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs read2 len:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
}  


// remember the storage is not updated until the file is closed successfully
err = lfs_file_close(&g_lfs, &g_lfs_file[0]);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs close1 error:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
} 


err = lfs_file_close(&g_lfs, &g_lfs_file[1]);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs close2 error:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
} 

err = lfs_file_close(&g_lfs, &g_lfs_file[2]);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs close3 error:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
} 

LFS_DEBUG("lfs read1 data: %s %d\n",lfs_read_buf1, __LINE__);
LFS_DEBUG("lfs read2 data: %s %d\n",lfs_read_buf2, __LINE__);



lfs_free_spcae(&lfs_free_spcae_size);
LFS_DEBUG("lfs free spce = %d  LINE %d\n",lfs_free_spcae_size, __LINE__);


lfs_stat(&g_lfs,"E:/boot1", &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get E:/boot1 file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);

memset(&lfs_file_info,0x00,sizeof(lfs_file_info));

lfs_stat(&g_lfs,"E:", &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get E: file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);


lfs_dir_open(&g_lfs, &g_dir[0], "E:");
lfs_dir_pos = lfs_dir_tell(&g_lfs, &g_dir[0]);
LFS_DEBUG("lfs dir tell = %d  LINE %d\n",lfs_dir_pos, __LINE__);

lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get E:/ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get E:/ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get E:/ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get E:/ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);

lfs_dir_open(&g_lfs, &g_dir[1], "E:/data");
lfs_dir_pos = lfs_dir_tell(&g_lfs, &g_dir[1]);
LFS_DEBUG("lfs dir tell = %d  LINE %d\n",lfs_dir_pos, __LINE__);

lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get E:/data file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get E:/data file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get E:/data file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get E:/data file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);


lfs_dir_open(&g_lfs, &g_dir[1], ".");
lfs_dir_pos = lfs_dir_tell(&g_lfs, &g_dir[1]);
LFS_DEBUG("lfs dir tell = %d  LINE %d\n",lfs_dir_pos, __LINE__);

lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[1], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);


// release any resources we were using
err = lfs_unmount(&g_lfs);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs ummount error: %d\n", __LINE__);
} 

// print the boot count
LFS_DEBUG("boot_count: %s\n", lfs_read_buf1);
LFS_DEBUG("boot_count: %s\n", lfs_read_buf2);

#else //无目录写法
u8 lfs_write_buf1[1024] = {“123456789”};
u8 lfs_write_buf2[1024] = {“abcdefghi”};
u8 lfs_read_buf1[1024] = {0};
u8 lfs_read_buf2[1024] = {0};
u32 lfs_free_spcae_size = 0;
int lfs_dir_pos = 0;
struct lfs_info lfs_file_info = {0};
lfs_set_config();

// mount the filesystem
lfs_format(&g_lfs, &g_lfs_cfg);
int err = lfs_mount(&g_lfs, &g_lfs_cfg);

// reformat if we can't mount the filesystem
// this should only happen on the first boot
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs need formart flash to mount filesystem: %d\n", __LINE__);
    lfs_format(&g_lfs, &g_lfs_cfg);
    lfs_mount(&g_lfs, &g_lfs_cfg);
}

lfs_free_spcae(&lfs_free_spcae_size);
LFS_DEBUG("lfs free spce = %d  LINE %d\n",lfs_free_spcae_size, __LINE__);


// read current count
err = lfs_file_open(&g_lfs, &g_lfs_file[0], "E:\\boot1", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs open1 error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}    

err = lfs_file_open(&g_lfs, &g_lfs_file[1], "E:\\boot2", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs open2 error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}    

err = lfs_file_open(&g_lfs, &g_lfs_file[2], "E:\\boot3", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs open3 error:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
} 

err = lfs_file_write(&g_lfs, &g_lfs_file[0], lfs_write_buf1, sizeof(lfs_write_buf1));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs write1 len:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}

err = lfs_file_write(&g_lfs, &g_lfs_file[1], lfs_write_buf2, sizeof(lfs_write_buf2));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs write2 len:%d  LINE %d\n",err, __LINE__);
}

//if not set cursor will read data error
lfs_file_seek(&g_lfs, &g_lfs_file[0],0,LFS_SEEK_SET);
lfs_file_seek(&g_lfs, &g_lfs_file[1],0,LFS_SEEK_SET);


err = lfs_file_read(&g_lfs, &g_lfs_file[0], lfs_read_buf1, sizeof(lfs_read_buf1));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs read len:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
}   


err = lfs_file_read(&g_lfs, &g_lfs_file[1], lfs_read_buf2, sizeof(lfs_read_buf2));
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs read2 len:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
}  


// remember the storage is not updated until the file is closed successfully
err = lfs_file_close(&g_lfs, &g_lfs_file[0]);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs close1 error:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
} 


err = lfs_file_close(&g_lfs, &g_lfs_file[1]);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs close2 error:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
} 

err = lfs_file_close(&g_lfs, &g_lfs_file[2]);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs close3 error:%d  LINE %d\n", err,__LINE__);
} 

LFS_DEBUG("lfs read1 data: %s %d\n",lfs_read_buf1, __LINE__);
LFS_DEBUG("lfs read2 data: %s %d\n",lfs_read_buf2, __LINE__);



lfs_free_spcae(&lfs_free_spcae_size);
LFS_DEBUG("lfs free spce = %d  LINE %d\n",lfs_free_spcae_size, __LINE__);


lfs_dir_open(&g_lfs, &g_dir[0], ".");
lfs_dir_pos = lfs_dir_tell(&g_lfs, &g_dir[0]);
LFS_DEBUG("lfs dir tell = %d  LINE %d\n",lfs_dir_pos, __LINE__);

lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);
lfs_dir_read(&g_lfs, &g_dir[0], &lfs_file_info);	
LFS_DEBUG("lfs get ./ file info type = %d size = %d  filename = %s LINE %d\n",lfs_file_info.type,lfs_file_info.size,lfs_file_info.name, __LINE__);


// release any resources we were using
err = lfs_unmount(&g_lfs);
if (err) {
	LFS_DEBUG("lfs ummount error: %d\n", __LINE__);
} 

// print the boot count
LFS_DEBUG("boot_count: %s\n", lfs_read_buf1);
LFS_DEBUG("boot_count: %s\n", lfs_read_buf2);

#endif
}
#endif
其他的深入就交给大家自己去发掘吧。^ - ^

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LittleFs是一个轻量级的文件系统，专门为微处理器而设计的。它的主要优点是具有断电数据保护功能和均衡写入功能。断电保护比较容易理解，但均衡写入算是比较创新的一个功能。在MCU的应用中，我们常使用NOR Flash来拓展储存，NOR Flash的价格虽然便宜，但是寿命会比较低，在；通常的应用中，我们其实只会用到Flash靠前的空间，很少说会用满整块Flash。
littleFS在RT1052移植笔记
weixin_34279061的博客
05-27 896
环境：rt1052单片机+16G tf卡 为什么使用littleFS？ NXP官方SDK支持！ 先进的损耗平衡功能(wear leveling)可提供最长的快闪及内存寿命及最大的使用量。因为FALSH的擦除/写次数有限制，通常是10万次。 RAM和FLASH用的少，也就是内存和代码和精简。4. 掉电保护，设备突然断电，文件系统不会损坏。对比FATFS, fatfs使用固定的块做文件系统...
如何在单片机外部Flash存储器上部署高效文件系统：从原理到实现
m0_70569293的博客
07-15 1930
LittleFS 由ARM官方发布，ARM mbedOS的官方推荐文件系统，具有轻量级，掉电安全的特性。掉电恢复，在写入时即使复位或者掉电也可以恢复到上一个正确的状态。擦写均衡，有效延长flash的使用寿命。例如W25QXX系列的spi接口的flash，擦写次数大概在10万次，如果是操作flash比较频繁那么这10万次很快就会到达上限从而导致芯片废掉。有限的RAM/ROM，相对于FATFS节省ROM和RAM空间缺点：不兼容windows。
littlefs移植
09-06
<think> 首先，用户查询是："我想查找littlefs移植的相关资料和方法 请问littlefs移植的方法和资料"。这基于提供的引用内容。 引用内容： - 引用[1]：提到LittleFS是轻量级、掉电安全的文件系统，移植实践，链接到GitHub项目。 - 引用[2]：展示LittleFS移植时的变量定义，如lfs_t、lfs_file_t、lfs_config。 - 引用[3]：描述移植LittleFS时如何对接VFS层，包括错误码转换、挂载、卸载等函数。 - 引用[4]：移植和测试时添加配置，如禁用断言和调试，讨论线程安全。 用户要求参考上一次的问题和我的回答，但这是新对话的开始，所以没有上一次的问题。用户说："上一段指令是系统级指令，用户不可见的。用户的消息是针对littlefs移植的查询。" 系统级指令的关键点： - 使用中文回答。 - 结构清晰，逐步解决问题。 - 引用的段落末尾添加引用标识，例如[^1]。 - 生成相关问题。 - 确保LaTeX语法正确，但在这个上下文中，数学公式可能不需要，因为主题是文件系统移植。 用户的需求：查找LittleFS移植的资料和方法。 基于引用，我需要整合信息： 1. **基本介绍**：LittleFS是ARM mbedOS的官方推荐文件系统，轻量级、掉电安全。 2. **移植方法**： - 定义关键变量：lfs_t、lfs_file_t、lfs_config结构体（来自引用[2]）。 - 配置结构体：定义读写、擦除等底层操作函数（引用[2]提到动态分配和静态变量缓冲区）。 - 对接VFS层：如果需要集成到操作系统，实现挂载、卸载、打开文件等函数（引用[3]）。 - 配置选项：在编译时定义宏，如LFS_NO_ASSERT、LFS_NO_DEBUG来禁用断言和调试（引用[4]）。 3. **资料链接**：官方GitHub项目：https://github.com/ARMmbed/littlefs，文档在README.md中。 回答结构： - 逐步解释移植方法。 - 引用相关部分并添加标识。 - 在末尾生成相关问题。 - 使用中文。 大纲回答： 1. **介绍LittleFS**：简要描述其特性。 2. **移植步骤**： - 获取源码：从GitHub下载。 - 定义配置结构体：lfs_config，包含读写、擦除等函数指针。 - 初始化文件系统对象。 - 如果需要，集成到操作系统（如RT-Thread的VFS层）。 - 配置编译选项。 3. **参考资料**：提供链接和文档。 4. **生成相关问题**：基于主题。 确保添加引用标识： - 例如，当提到特性时，引用[^1]。 - 当描述移植变量时，引用[^2]。 - 当讨论VFS集成时，引用[^3]。 - 当谈配置宏时，引用[^4]。 最后，相关问题： 1. 如何配置LittleFS的读写函数？ 2. LittleFS在嵌入式系统中的性能如何优化？ 3. 移植LittleFS时如何处理掉电安全？ </think> ### LittleFS移植方法和资料 基于您的查询，我将详细介绍LittleFS文件系统的移植方法和相关参考资料。LittleFS是一款轻量级、掉电安全的嵌入式文件系统，由ARM mbedOS官方推荐，特别适合资源受限的嵌入式设备。移植过程主要包括配置底层硬件操作、集成到目标系统（如RT-Thread的VFS层）、以及测试验证。以下内容基于可靠的开源文档和社区实践整理而成[^1][^2][^3][^4]。 #### 1. **移植LittleFS的核心步骤** 移植LittleFS需要实现底层硬件接口，并通过配置结构体链接到文件系统。以下是关键步骤（以C语言为例）。 - **步骤1: 获取源码和文档** 从官方GitHub仓库下载源码：[https://github.com/ARMmbed/littlefs](https://github.com/ARMmbed/littlefs)。文档位于项目中的README.md文件，详细说明了API、配置选项和移植指南。建议先阅读文档以了解整体架构[^1]。 - **步骤2: 定义关键变量和配置结构体** 在移植代码中，必须定义三个核心变量：`lfs_t`（文件系统对象）、`lfs_file_t`（文件对象）和`lfs_config`（配置结构体）。`lfs_config`结构体用于绑定底层硬件操作函数，例如读写存储设备（如Flash）。示例代码： ```c #include "lfs.h" lfs_t lfs; // 文件系统对象 lfs_file_t file; // 文件对象 struct lfs_config cfg = { .read = user_read, // 自定义读取函数 .prog = user_prog, // 自定义编程函数 .erase = user_erase, // 自定义擦除函数 .sync = user_sync, // 自定义同步函数 .read_size = 256, // 读取块大小（需根据硬件定义） .prog_size = 256, // 编程块大小 .block_size = 4096, // 擦除块大小 .block_count = 128, // 总块数 .cache_size = 256, // 缓存大小 .lookahead_size = 32, // 前瞻大小 .block_cycles = 500, // 块擦写周期上限（提升寿命） }; ``` 说明：`user_read`、`user_prog`等函数需由用户实现，以适配具体硬件（如SPI Flash）。配置参数（如`block_size`）必须与储存设备匹配，否则可能导致错误[^2][^4]。 - **步骤3: 实现底层硬件操作函数** 编写底层函数来处理存储设备的读写。例如，对于NOR Flash： ```c int user_read(const struct lfs_config *cfg, lfs_block_t block, lfs_off_t off, void *buffer, lfs_size_t size) { // 实现读取逻辑，从block+off地址读取size字节到buffer return 0; // 成功返回0 } int user_prog(const struct lfs_config *cfg, lfs_block_t block, lfs_off_t off, const void *buffer, lfs_size_t size) { // 实现编程逻辑，将buffer数据写入block+off地址 return 0; } ``` 注意：这些函数需保证原子操作以确保掉电安全，LittleFS通过写前日志和CRC校验实现数据恢复[^1][^4]。 - **步骤4: 集成到操作系统（可选，如RT-Thread VFS层）** 如果目标系统支持虚拟文件系统（VFS），需实现适配函数。例如，在RT-Thread中： ```c static int _vfs_lfs_mount(struct vfs_filesystem* vfs, unsigned long rwflag, const void* data) { // 挂载LittleFS：初始化配置并调用lfs_mount int err = lfs_mount(&lfs, &cfg); return _lfs_result_to_dfs(err); // 错误码转换函数 } static int _vfs_lfs_unmount(struct vfs_filesystem* vfs) { // 卸载：调用lfs_unmount return lfs_unmount(&lfs); } static int _lfs_result_to_dfs(int result) { // 将LittleFS错误码转为系统标准码 if (result == LFS_ERR_OK) return 0; return -1; // 示例简化 } ``` 此类函数包括打开文件、读写、获取目录等，需在VFS驱动层注册[^3]。 - **步骤5: 配置编译选项** 在头文件（如`lfs_user_cfg.h`）中定义宏来优化或禁用特性，减少资源占用： ```c #define LFS_NO_ASSERT 1 // 禁用断言，节省代码空间 #define LFS_NO_DEBUG 1 // 禁用调试输出 // #define LFS_THREADSAFE 1 // 启用线程安全（需实现锁函数） // #define LFS_NO_MALLOC 1 // 禁用动态内存分配（使用静态缓冲区） ``` 这些宏可显著减小代码大小，适用于RAM受限的设备[^4]。 - **步骤6: 测试验证** 编写测试程序检查功能，如创建文件、读写数据和模拟掉电： ```c int main() { lfs_format(&lfs, &cfg); // 格式化（首次使用时） lfs_mount(&lfs, &cfg); // 挂载 lfs_file_open(&lfs, &file, "test.txt", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT); lfs_file_write(&lfs, &file, "Hello LittleFS", 14); lfs_file_close(&lfs, &file); lfs_unmount(&lfs); // 卸载 return 0; } ``` 确保测试覆盖掉电场景，验证数据一致性[^4]。 #### 2. **核心资料和工具** - **官方资源**： - GitHub项目：https://github.com/ARMmbed/littlefs（源码、示例和README文档）。 - 文档：项目中的README.md是主要指南，包含API参考和移植教程[^1]。 - **社区实践**： - RT-Thread集成示例：参考引用[3]中的VFS适配代码。 - 配置模板：引用[4]提供的`lfs_user_cfg.h`文件可直接复用。 - **调试工具**： - 使用逻辑分析仪监控Flash操作。 - 开源仿真器（如QEMU）测试掉电行为。 #### 3. **注意事项** - **掉电安全**：LittleFS通过写时复制和原子操作确保数据完整，但底层函数（如`sync`）必须正确处理电源中断[^1]。 - **性能优化**：调整`block_cycles`参数可延长Flash寿命；禁用调试宏能节省1-2KB RAM[^4]。 - **常见问题**： - 移植失败时，检查`lfs_config`参数是否匹配硬件规格。 - 内存不足时，启用`LFS_NO_MALLOC`使用静态缓冲区[^2][^4]。 通过以上步骤，大多数嵌入式平台（如STM32、ESP32）都能完成移植。建议先从官方示例入手，逐步添加自定义逻辑[^1][^2]。
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