FATFS文件系统

FATFS文件系统剖析2： 分析下ff.h和ff.c两个文件。 先来分析ff.h中定义的几个结构体： typedef struct {

BYTE fs_type; // 系统类型，为0时系统没有被挂载 BYTE drv; // 物理磁盘驱动号

BYTE csize; // 每簇的扇区数目， 簇是文件数据分配的基本单位 BYTE n_fats; // 文件分配表的数目，一般为两个（一个备份fat表） //Fatfs文件系统应该是:引导扇区，文件分配表2个，根目录区，和数据区

BYTE wflag; // 文件活动窗体是否改动标志，为1要回写 BYTE fsi_flag; // 文件信息回写标志 WORD id; // 文件系统加载id号

WORD n_rootdir; // 根目录区目录项数目（针对FAT12/16，FAT32不使用） #if _MAX_SS != 512

WORD ssize; // 每扇区多少字节 #endif

#if _FS_REENTRANT

FATFS文件系统剖析1： 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

Main boot record: MBR（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

.

. STM32的FATFS文件系统移植笔记

一、序言

经常在网上、群里看到很多人问关于STM32的FATFS文件系统移植的问题，刚好自己最近也在调试这个程序，为了让大家少走弯路，我把我的调试过程和方法也贡献给大家。

二、FATFS简介

FatFs Module是一种完全免费开源的FAT文件系统模块，专门为小型的嵌入式系统而设计。它完全用标准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。

三、移植准备

1、FATFS源代码的获取，可以到官网下载：966c28fbbdd126fff705cc1755270722182e59ed/fsw/ff/00index_e最新版本是R0.09版本，我们就移植这个版本的。

2、解压文件会得到两个文件夹，一个是doc文件夹，这里是FATFS的一些使用文档和说明，以后在文件编程的时候可以查看该文档。另一个是src文件夹，里面就是我们所要的源文件。

3、建立一个STM32的工程，为方便调试，我们应重

对于mfs文件系统也用了半年了，确实不错，最近又翻译了作者的三篇文章，再此一同发上，希望对大家有所帮助。不足之处还请指出，以便完善，谢谢！

MFS文件系统

官方的网络示意图是这样的：

MFS文件系统结构: 包含4种角色:

管理服务器managing server (master)

元数据日志服务器Metalogger server（Metalogger） 数据存储服务器data servers (chunkservers) 客户机挂载使用client computers

4种角色作用:

管理服务器:负责各个数据存储服务器的管理,文件读写调度,文件空间回收以及恢复.多节点拷贝

元数据日志服务器: 负责备份master服务器的变化日志文件，文件类型为changelog_ml.*.mfs，以便于在master server出问题的时候接替其进行工作

数据存储服务器:负责连接管理服务器,听从管理服务器调度,提供存储空间，并为客户提供数据传输.

客户端: 通过fuse内核接口挂接远程管理服务器上所管

Linux文件系统概述

什么是文件系统

文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制。尽管内核是 Linux 的核心，但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。文件系统的作用就是在应用概念的文件和存储设备之间提供一个中间层，以使多个文件驻留在一个存储设备上，由文件系统来管理所有文件的存储。术语“文件系统”可以在 Linux 文件编制中互换使用，用于指代几个不同但相关的概念。除磁盘分区的具体实例外，文件系统还指代数据结构以及分区中文件的管理方法。

Linux 和 UNIX 中的基本文件存储单元都是磁盘分区，即将一个或多个硬盘的逻辑划分，操作系统将每个逻辑分区视为独立的磁盘。文件和文件管理系统处于在磁盘分区中。Linux将这些磁盘分区作为设备处理，进而通过/dev目录中的特殊文件使用文件I/O机制。文件系统将每个存储设备化为一系列目录，每个目录含有若干文件。在 Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂装（mount）。使用 mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中（/）。在执行挂装时，要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。

# df -a

Filesystem 1K-

学习情境5 文件系统及文件管理

情境引入 某公司从事Linux嵌入式产品的研发工作，一位职员负责其中应用程序及相关文档的编写工作。在工作的过程中，需要对Linux环境下的文件系统比较了解，要会管理U盘、光盘等设备以便于文件的存储，对文件和目录的一些基本操作比较熟练。 5.1子学习情境：管理U盘及安装RPM包

任务描述

某公司职员正在进行一个“机顶盒”项目开发，经常在网上下载有关PDF格式的技术文档供参考，帮助自己解决项目开发中的技术难题。同时，为防止工作文档以外丢失，他还每天用U盘备份这些工作文档，有时也拷贝到家中的计算机上方便可能的加班工作。

任务实施流程

查看PDF文档 下载有关PDF文档 下载Adobe Reader的RPM包 安装Adobe Reader的RPM包 备份文档到U盘 任务准备 挂载U盘 浏览“相关资讯” 相关资讯

操作系统中负责管理和存储文件信息的模块称文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：与文件管理有关的软件、被管理的文件、实施文件管理所需的数据结构。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件的存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。从用户角度来看，文件系统为用户提供统一简洁的接

实验四 文件系统实验 实验目的

1) 掌握文件系统的工作机理。 2) 理解文件系统的主要数据结构。 3) 学习较为复杂的LINUX下的编程

实验内容

1)

设计并实现一个一级（单用户）文件系统程序 a.提供以下操作：

? 文件创建/删除接口命令create/delete ? 目录创建/删除接口命令mkdir/rmdir ? 显示目录内容命令ls b.创建的文件不要求格式和内容 2)

设计并实现一个二级文件系统程序 a.提供用户登录； b.文件、目录要有权限

实验结果及其解释说明

基本上实现了简单文件系统的实现。 创建并读写文件如下图所示：

打开文件、关闭文件、创建并显示子目录、删除子目录如下图所示：

实验中的问题及解决

首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都应以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。

由于对文件系统理解不够深刻，导致程序在一些原理上的迷糊不清，而时间较短，因此采取了简化的方法。在写程序的开始也没有做详细的规划，因此在程序的结构上有些混乱。在后期做了一些调整，但是整体还是有缺陷的。 另外程序只是很简单的实现了文件管理系统，只有一些非常简单的功能，而且功能考虑的也不尽全面、严谨，

难免会

例1：在某FAT16文件系统中，FAT表的每个表项用16位表示，每簇64扇区，扇区的大小为512字节。有一个文件，其起始簇号为0002H，如下图所示。 FAT表中的表目为FFFFH，表示该簇为文件的最后一簇；表目为0000H，表示该簇为空闲蔟。问： (1)该文件占用了多大的磁盘存储空间？

(2)若要为该文件再分配一蔟，请修改FAT表。

(3)该文件的第32769（十进制数）字节，在哪一簇中？ (4)该分区最大可为多少字节？其FAT占用多少存储空间？

(5)如果FAT不在内存，读2M字节大小的文件的最后一个字节，最多要读多少扇区，最少要读多少扇区?

答：（1）由上图可知，该文件占用了2、4、7簇，共96K字节。

（2）FAT表的0007H蔟的表项中改为0008H，0008H蔟的表项中改为FFFFH （3）32769=32768 + 1，故第32769字节在0004H簇中。 （4）分区最大为64K*32K=2G FAT表占128K, 256扇区

（5）2M文件占64簇，当蔟号在FAT中连续，可在一个扇区中中，则此时是最少的情况，只需要读2扇区，即读FAT一个扇区，文件最后一个字节1个扇区；当此文件的蔟号在FAT中分散在64个簇中时，即最多读64

例1：在某FAT16文件系统中，FAT表的每个表项用16位表示，每簇64扇区，扇区的大小为512字节。有一个文件，其起始簇号为0002H，如下图所示。 FAT表中的表目为FFFFH，表示该簇为文件的最后一簇；表目为0000H，表示该簇为空闲蔟。问： (1)该文件占用了多大的磁盘存储空间？

(2)若要为该文件再分配一蔟，请修改FAT表。

(3)该文件的第32769（十进制数）字节，在哪一簇中？ (4)该分区最大可为多少字节？其FAT占用多少存储空间？

(5)如果FAT不在内存，读2M字节大小的文件的最后一个字节，最多要读多少扇区，最少要读多少扇区?

答：（1）由上图可知，该文件占用了2、4、7簇，共96K字节。

（2）FAT表的0007H蔟的表项中改为0008H，0008H蔟的表项中改为FFFFH （3）32769=32768 + 1，故第32769字节在0004H簇中。 （4）分区最大为64K*32K=2G FAT表占128K, 256扇区

（5）2M文件占64簇，当蔟号在FAT中连续，可在一个扇区中中，则此时是最少的情况，只需要读2扇区，即读FAT一个扇区，文件最后一个字节1个扇区；当此文件的蔟号在FAT中分散在64个簇中时，即最多读64

93443794.doc - 1 -

Linux的文件系统分析

摘要：本文先简要介绍Linux文件系统的整体结构及主要数据结构，然后着重介绍Linux对缓冲块(buffer)的管理，最后再给出系统调用sys_open的实现流程及相关的数据结构。

一．Linux文件系统简介

LINUX操作系统支持多个不同的文件系统：ext,ext2,minix,umsdos,ncp,iso9660,hpfs,msdos,xia,fat,vfat,proc,nfs,smb,sysv,affs以及ufs。每一种文件系统都有自己的组织结构和文件操作函数，相互之间差别很大。LINUX对上述文件系统的支持是通过虚拟文件系统VFS的引入而实现的。

1. 文件系统管理

LINUX文件系统管理的最上层模块是文件系统。系统启动时，必首先装入“根”文件系统，然后根据/etc/fstab中指定，逐个建立文件系统。此外，用户也可以通过mount、umount操作，随时安装或卸载文件系统。

当装入一个文件系统时，应首先向系统核心注册该系统及其类型。当卸载一个文件系统时，应向核心申请注销该系统及类型。文件系统的注册和注销反映在以vfsmntlist为链头, vfsmnttail为链尾，