鸿蒙轻内核M核源码分析系列二一 04 文件系统FatFS

1、FatFS文件系统结构体介绍

会分2部分来介绍结构体部分，先介绍FatFS文件系统的结构体，然后介绍LiteOS-M内核中提供的和FatFS相关的一些结构体。

1.1 FatFS的结构体

在openharmony/third_party/FatFs/source/ff.h头文件中定义FatFS的结构体，我们先简单了解下，后文会使用到的。

先看下相关的宏定义，包含文件访问模式（File access mode），格式化选项（Format options）等等。文件打开方式和POSIX文件打开选项不一致，需要转换，后文会涉及。

/*--------------------------------------------------------------*/
/* Flags and offset address                                     */

/* File access mode and open method flags (3rd argument of f_open) */
#define	FA_READ				0x01
#define	FA_WRITE			0x02
#define	FA_OPEN_EXISTING	0x00
#define	FA_CREATE_NEW		0x04
#define	FA_CREATE_ALWAYS	0x08
#define	FA_OPEN_ALWAYS		0x10
#define	FA_OPEN_APPEND		0x30

/* Fast seek controls (2nd argument of f_lseek) */
#define CREATE_LINKMAP	((FSIZE_t)0 - 1)

/* Format options (2nd argument of f_mkfs) */
#define FM_FAT		0x01
#define FM_FAT32	0x02
#define FM_ANY		0x07
#define FM_SFD		0x08
......

在openharmony/third_party/FatFs/source/ffconf.h头文件中定义FatFS的一些配置信息。如下文的驱动和卷的配置信息等。对于LiteOS-M，默认是支持4个卷。宏定义FS_MAX_SS表示扇区大小sector size。

/*---------------------------------------------------------------------------/
/ Drive/Volume Configurations
/---------------------------------------------------------------------------*/

#ifndef __LITEOS_M__
#define FF_VOLUMES	LOSCFG_FS_FAT_VOLUMES
#else
#define FF_VOLUMES	4
#endif
/* Number of volumes (logical drives) to be used. (1-10) */

#ifdef LOSCFG_FS_FAT_VIRTUAL_PARTITION
#define _DEFAULT_VIRVOLUEMS		4
#define _MIN_CLST				0x4000
#define _FLOAT_ACC				0.00000001
#endif

#ifndef __LITEOS_M__
#define FF_STR_VOLUME_ID	0
#define FF_VOLUME_STRS		"RAM","NAND","CF","SD","SD2","USB","USB2","USB3"
#else
#define FF_STR_VOLUME_ID	2
#endif
#define FF_MULTI_PARTITION	1

#define	FF_MIN_SS		512
#ifndef __LITEOS_M__
#define FF_MAX_SS		4096
#else
#define FF_MAX_SS		FS_MAX_SS
#endif

对于适配LiteOS-M内核的开发板，使用FatFS文件系统时，需要提供头文件liteos_m\board\fs\fs_config.h，例如：openharmony\device\qemu\arm_mps2_an386\liteos_m\board\fs\fs_config.h。

#define FF_VOLUME_STRS "system", "inner", "update", "user"
#define FS_MAX_SS      512

#define FAT_MAX_OPEN_FILES 50

接下来看看重要的结构体。结构体FATFS是FatFS文件系统类型结构体。成员变量BYTE fs_type等0时表示未挂载，挂载后一般取值为FS_FAT12、FS_FAT16或FS_FAT32；WORD id表示卷的挂载编号。 其他成员变量可以暂不了解。

/* Filesystem object structure (FATFS) */

typedef struct {
	BYTE	fs_type;		/* Filesystem type (0:not mounted) */
	BYTE	pdrv;			/* Associated physical drive */
	BYTE	n_fats;			/* Number of FATs (1 or 2) */
	BYTE	wflag;			/* win[] flag (b0:dirty) */
	BYTE	fsi_flag;		/* FSINFO flags (b7:disabled, b0:dirty) */
	WORD	id;				/* Volume mount ID */
	WORD	n_rootdir;		/* Number of root directory entries (FAT12/16) */
	WORD	csize;			/* Cluster size [sectors] */
#if FF_MAX_SS != FF_MIN_SS
	size_t	ssize;			/* Sector size (512, 1024, 2048 or 4096) */
#endif
#if FF_USE_LFN
	WCHAR*	lfnbuf;			/* LFN working buffer */
#endif
#if FF_FS_REENTRANT
	FF_SYNC_t	sobj;		/* Identifier of sync object */
#endif
#if !FF_FS_READONLY
	DWORD	last_clst;		/* Last allocated cluster */
	DWORD	free_clst;		/* Number of free clusters */
#endif
#if FF_FS_RPATH
	DWORD	cdir;			/* Current directory start cluster (0:root) */
#endif
	DWORD	n_fatent;		/* Number of FAT entries, = number of clusters + 2 */
	DWORD	fsize;			/* Sectors per FAT */
	LBA_t	volbase;		/* Volume base sector */
	LBA_t	fatbase;		/*