FATFS 文件系统
一. 概念
1. 定义
负责 管理 和 存储 文件信息 的 软件机构 ，叫做文件管理系统。
2. 使用场景：
FatFs是用于小型嵌入式系统的通用FAT / exFAT文件系统模块。FatFs模块是按照ANSI C（C89）编写的，并且与磁盘I / O层完全分开。因此，它独立于平台。它可以并入资源有限的小型微控制器中，例如8051，PIC，AVR，ARM，Z80，RX等。此处还提供了适用于小型微控制器的Petit FatFs模块。
3. 特点：
DOS / Windows兼容的FAT / exFAT文件系统。
平台无关。易于移植。
程序代码和工作区的占用空间非常小。
支持以下各种配置选项：
ANSI / OEM或Unicode中的长文件名。
exFAT文件系统，64位LBA和GPT可存储大量数据。
RTOS的线程安全。
多个卷（物理驱动器和分区）。
可变扇区大小。
多个代码页，包括DBCS。
只读，可选API，I / O缓冲区等...
二. 分类：
-NTFS: 基于安全性的文件系统，是Windows NT所采用的独特的文件系统结构
-CDFS：CDFS是大部分的光盘的文件系统
三. FATFS 模块层次结构：
1. 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。
2. 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。
3. 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。
四. 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。
五. FATFS 文件系统文件介绍
1. FatFs 文件系统包结构
| 文件名 |
功能 |
说明 |
| ffconf.h |
FatFs模块的配置文件 |
需要用户根据需求来配置 |
| ff.h |
FatFs和应用程序模块的通用包含文件 |
不需要修改 |
| ff.c |
FatFs模块源码 |
不需要修改 |
| diskio.h |
FatFs和disk I / O模块的公共包含文件 |
不需要修改 |
| diskio.c |
FatFs 和disk I / O 模块接口层文件 |
与平台相关的代码，需要用户根据存储介质来编写函数。 |
| ffunicode.c |
可选的Unicode 相关的转换函数 |
|
| ffsystem.c |
可选的与操作系统对接的各接口相关实现示例 |
2. 配置文件参数讲解
http://elm-chan.org/fsw/ff/doc/config.html#fs_readonly
六. 应用层函数说明
FatFs为应用程序提供各种文件系统功能，如下所示。
档案存取
f_open-打开/创建文件
f_close-关闭打开的文件
f_read-从文件读取数据
f_write-将数据写入文件
f_lseek-移动读/写指针，扩展大小
f_truncate-截断文件大小
f_sync-刷新缓存的数据
f_forward-将数据转发到流
f_expand-将连续块分配给文件
f_gets-读取字符串
f_putc-写一个字符
f_puts-写一个字符串
f_printf-编写格式化的字符串
f_tell-获取当前的读/写指针
f_eof-测试文件结尾
f_size-获取大小
f_error-测试错误
目录访问
f_opendir-打开目录
f_closedir-关闭打开的目录
f_readdir-读取目录项
f_findfirst-打开目录并读取匹配的第一项
f_findnext-阅读下一个匹配的项目
文件和目录管理
f_stat-检查文件或子目录是否存在
f_unlink-删除文件或子目录
f_rename-重命名/移动文件或子目录
f_chmod-更改文件或子目录的属性
f_utime-更改文件或子目录的时间戳
f_mkdir-创建一个子目录
f_chdir-更改当前目录
f_chdrive-更改当前驱动器
f_getcwd-检索当前目录和驱动器
卷管理和系统配置
f_mount-注册/注销卷的工作区
f_mkfs-在逻辑驱动器上创建FAT卷
f_fdisk-在物理驱动器上创建分区
f_getfree-获取卷上的可用空间
f_getlabel-获取卷标
f_setlabel-设置卷标
f_setcp-设置活动代码页
七. FATFS 移植步骤
1. 添加源码文件。
根据上面的介绍，其中，ff.c、ff.h、ffconf.h、diskio.c、diskio.h 这六个文件是最基本的，必须要包含在我们的项目中！除此之外，根据自己的配置：
如果需要 FatFs 支持可重入， 则 必须要包含 ffsystem.c, 且必须实现 ffsystem.c 中的 ff_req_grant(), ff_rel_grant(), ff_del_syncobj() 和 ff_cre_syncobj() 这四个函数！
如果需要 FatFs 支持长文件名，则必须要包含 ffunicode.c，如果配置长文件名模式为 3 （FF_USE_LFN == 3），则必须同时包含 ffsystem.c, 且必须实现 ffsystem.c 中的 ff_memalloc() 和 ff_memfree() 这两个函数。
2. 确定好数据类型
在ff.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。
3. 配置
通过ffconf.h配置FATFS的相关功能，以满足需要。
4. Disk驱动函数编写：
打开diskio.c，进行底层驱动编写，一般需要编写6 个接口函数
5. 实现 get_fattime
如果在 ffconf.h 中配置了 FF_FS_NORTC == 0，则必须自己实现函数 DWORD get_fattime (void); 该函数返回一个 4 字节的时间戳！
如果在 ffconf.h 中配置了 FF_FS_NORTC == 1，则可省略该函数的实现！
6. 应用层使用
经过以上步骤之后，就可以在项目中使用 FatFs了。可用的接口全部在于 ff.h 中，其与标准 C 语言中各函数用法基本一致！
