代码收藏家 深入了解FATFS文件系统的原理和应用
FATFS是一个完全免费开源的FAT 文件系统模块，专门为小型的嵌入式系统而设计。完全用标准C 语言编写，所以具有良好的硬件平台独立性。可以移植到8051、PIC、AVR、SH、Z80、H8、ARM 等系列单片机上而只需做简单的修改。它支持FATl2、FATl6 和FAT32，支持多个存储媒介；有独立的缓冲区，可以对多个文件进行读／写，并特别对8 位单片机和16 位单片机做了优化。 FATFS是可裁剪的文件系统。
FATFS文件系统特点：
Windows兼容的FAT文件系统（支持FAT12/FAT16/FAT32）
与平台无关，移植简单。全C语言编写。
代码量少、效率高。
多种配置选项 支持多卷（物理驱动器或分区，最多10个卷）
多个ANSI/OEM代码页包括DBCS
支持长文件名、ANSI/OEM或Unicode
支持RTOS 支持多种扇区大小
只读、最小化的API和I/O缓冲区等
FATFS模块的层次结构图：
底层接口，包括存储媒介读／写接口（disk I/O）和供给文件创建修改时间的实时时钟，需要我们根据平台和存储介质编写移植代码。
中间层FATFS模块，实现了FAT 文件读／写协议。FATFS模块提供的是ff.c和ff.h。除非有必要，使用者一般不用修改，使用时将头文件直接包含进去即可。
最顶层是应用层，使用者无需理会FATFS的内部结构和复杂的FAT 协议，只需要调用FATFS模块提供给用户的一系列应用接口函数，如f_open，f_read，f_write 和f_close等，就可以像在PC 上读／写文件那样简单。
FATFS文件系统包：
下载地址：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html
此地址不仅仅包含资料包下载，还包括文件系统一些知 识，包括函数说明，函数调用实例等。
FATFS文件系统包结构
大部分的可移植的小系统或者应用，都是采用类似这种将与底层打交道的源码开发给用户编写，然后提供顶层配置文件供配置。
diskio.c和diskio.h是硬件层。 ff.c和ff.h是FatFs的文件系统层和文件系统的API层。
FATFS模块在移植的时候，我们一般只需要修改2个文件，即ffconf.h和diskio.c。FATFS模块的所有配置项都是存放在ffconf.h里面，我们可以通过配置里面的一些选项，来满足自己的需求。diskio.c是硬件层，负责与底层硬件接口适配。
ffconf.h ： FATFS关键配置文件：
_FS_TINY。这个选项在R0.07版本中开始出现，之前的版本都是以独立的C文件出现（FATFS和Tiny FATFS），有了这个选项之后，两者整合在一起了，使用起来更方便。我们使用FATFS，所以把这个选项定义为0即可。
_FS_READONLY。这个用来配置是不是只读，本章我们需要读写都用，所以这里设置为0即可。
_USE_STRFUNC。这个用来设置是否支持字符串类操作，比如f_putc，f_puts等，本章我们需要用到，故设置这里为1。
_USE_MKFS。这个用来定时是否使能格式化，本章需 要用到，所以设 置这里为1。
_USE_FASTSEEK。这个用来使能快速定位，我们设置 为1，使能快速定位。
_USE_LABEL。这个用来设置是否支持磁盘盘符（磁盘名字）读取与设置。我们设置为1，使能，就可以通过相关函数来读取和设置磁盘的名字了。
_CODE_PAGE。这个用于设置语言类型，包括很多选项（见FATFS官网说明），我们这里设置为936，即简体中文（GBK码，需要c936.c文件支持，该文件在option文件夹）。
_USE_LFN。该选项用于设置是否支持长文件名（还需要_CODE_PAGE支持），取值范围为0~3。0，表示不支持长文件名，1~3是支持长文件名，但是存储地方不一样，我们选择使用3，通过ff_memalloc函数来动态分配长文件名的存储区域。
_VOLUMES。用于设置FATFS支持的逻辑设备数目，我们设置为3的话，即支持3个设备（磁盘）。
_MAX_SS。扇区缓冲的最大值，一般设置为512。
FATFS移植步骤
数据类型：在integer.h 里面去定义好数据的类型。这里需要了解你用的编译器的数据类型，并根据编译器定义好数据类型。
配置：通过ffconf.h配置FATFS的相关功能，以满足你的需要。
函数编写：打开diskio.c，进行底层驱动编写，一般需要编写6 个接口函数
FATFS开放函数
f_mount – 注册/注销一个工作区域（Work Area）
f_open – 打开/创建一个文件
f_close – 关闭一个文件
f_read – 读文件
f_write – 写文件
f_lseek – 移动文件读/写指针
f_truncate -截断文件
f_sync – 冲洗缓冲数据 Flush Cached Data f_forward – 直接转移文件数据到一个数据流
f_stat – 获取文件状态
f_opendir – 打开一个目录
f_closedir -关闭一个已经打开的目录
f_readdir – 读取目录条目
f_mkdir – 创建一个目录
f_unlink -删除一个文件或目录
f_chmod – 改变属性（Attribute）
f_utime -改变时间戳（Timestamp）
f_rename – 重命名/移动一个文件或文件夹
f_chdir – 改变当前目录
f_chdrive – 改变当前驱动器
f_getcwd – 获取当前工作目录
f_getfree – 获取空闲簇 Get Free Clusters
f_getlabel – Get volume label
f_setlabel – Set volume label
f_mkfs – 在驱动器上创建一个文件系统
f_fdisk – Divide a physical drive
f_gets – 读一个字符串
f_putc – 写一个字符
f_puts – 写一个字符串
f_printf – 写一个格式化的字符串
f_tell – 获取当前读/写指针
f_eof – 测试文件结束
f_size – 获取文件大小
f_error – 测试文件上的错误
