五、使用文件字符串处理的功能。
1、目的
验证f_printf（）函数的功能，学习变参数函数的编写和使用方法。
掌握格式化字符串的一些定义和用途。
2、有关格式控制串
格式控制串总是以%开始，后跟一些参数：
%【flags】【宽度】【精度控制】type。
前面三个是可选，而type是必须的参数。
（1） flag用于控制输出的 符号+（+-）、对齐方式-（左对齐）等。
（2） 宽度只控制输出的宽度，03，当字符数小于3个时，左边补0.
（3） 精度控制，主要针对浮点数。比如12.3456 如果%.2则只输出2位，变成12.34。
（4） 类型是必须的。这里主要分析这个。
3、源代码分析
int f_printf (
FIL* fil, /* Pointer to the file object */
const char* str, /* Pointer to the format string */
... /* Optional arguments... */
){ va_list arp;
UCHAR c, f, r;
ULONG val;
char s[16];
int i, w, res, cc;
va_start(arp, str); //arp实际是一个通用类指针，指向str后的第一个参数。
for (cc = res = 0; cc != EOF; res += cc) {
c = *str++;
if (c == 0) break; /* End of string */
if (c != '%') { /* Non escape cahracter */
cc = f_putc(c, fil); //如果不是%，表示正常字符，写入文件
if (cc != EOF) cc = 1; //cc是本次写对应的字符数字。当然如果写入不成功，返回EOF，则跳出循环
continue; //res是总共写入的数字。
}
w = f = 0; //从此处开始表示遇到了%后的处理
c = *str++; //取出下一个字符。
if (c == '0') { /* Flag: '0' padding */
f = 1; c = *str++; //如果是字符0，表示要控制宽度，flag第0位标志置位。取出下一字符
}
while (c >= '0' && c <= '9') { /* Precision */
w = w * 10 + (c - '0');
c = *str++; //依次取出后面的字符，如遇到034，则w=34。字符输出 }
if (c == 'l') { /* Prefix: Size is long int */
f |= 2; c = *str++; //如果遇到字符'l'，表示长整形，标志第1位置位。 }
if (c == 's') { /* Type is string */
cc = f_puts(va_arg(arp, char*), fil); //如果遇到 ‘s’标志，将arp转换为char*指针，并指向下一个参数。
continue; //cc是字符串的长度，本次输入文件的字符数。
}
if (c == 'c') { /* Type is character */
cc = f_putc(va_arg(arp, int), fil); //字符以int类型出现，要占四个字节。
if (cc != EOF) cc = 1;
continue;
} r = 0; //如果字符'0'和'l'后，不是s和c，则下面继续处理
if (c == 'd') r = 10; /* Type is signed decimal */
if (c == 'u') r = 10; /* Type is unsigned decimal *///十进制
if (c == 'X') r = 16; /* Type is unsigned hexdecimal */
if (r == 0) break; /* Unknown type */
if (f & 2) { /* Get the value */
val = (ULONG)va_arg(arp, long);
} else {
val = (c == 'd') ? (ULONG)(long)va_arg(arp, int) : (ULONG)va_arg(arp, unsigned int);
} //如果设置了'l'，标志，则将数据转换为长整形。从参数中取出来。
/* Put numeral string */ //下面是将数字转换为字符串。
if (c == 'd') {
if (val & 0x80000000) {
val = 0 - val;
f |= 4; //标志第二位表明这是个负数。
} }
i = sizeof(s) - 1; s = 0; //字符串最后一为以 '\0'结束。i指向尾端，往前扩展。
do { //同时处理十进制和十六进制。
c = (UCHAR)(val % r + '0'); //十进制时，1234/10,余数4+‘0’，变成字符
if (c > '9') c += 7; //十六进制，3A表示大写A，但实际的字符A是0x41，中间差7.
s[--i] = c; //前一位存储该字符。
val /= r; //val变成123，也就是把尾端 一位去掉。
} while (i && val); //最多存储15位，要不然溢出。
if (i && (f & 4)) s[--i] = '-'; //如果为负数，还要加上符号标志。
w = sizeof(s) - 1 - w; //要求的宽度计算。8位宽，则填充从第7位开始。7-14，正好8位。
while (i && i > w) s[--i] = (f & 1) ? '0' : ' ';//如果0填充置位填充0，否则填充空格。i退到0，或者i推导W都结束填充。
cc = f_puts(&s, fil);
} va_end(arp);
return (cc == EOF) ? cc : res;
}
把代码看了一遍，基本还是能看懂。
4、移植。
（1）添加命令fstring，该命令一个参数，是用户字符串。以附加的写入到指定的文件fstring.txt。
（2）实习方法
以写文件的方式，打开文件，然后指针移动到文件末尾。调用代码f_printf(&File，”输入字符串%s/r/n”,（const char*）argv[1])来写入文件。
（3）代码实现
res=f_open( &FileStr, "0:/doc/fstring.txt",FA_WRITE ); //
res=f_lseek( &FileStr, FileStr.fsize );
f_printf (&FileStr,"用户输入:%s\r\n",(char*)argv[1] );
f_close (&FileStr );
功能比较简单，测试通过。
六、支持长文件名（一）。
1、代码页的功能
（1）在原来的程序中，我把 #define _CODE_PAGE 936，代码页定义为936.
这时候可以在磁盘上新建中文名称的文件夹和文件，（通过fwrite命令实现，只要数目小于4个就行，也可以用fread命令读出来），也可以显示中文文件名。（通过命令flist来实现）。
（2）我把 #define _CODE_PAGE 1，代码页定义为1后，调用flist能正常显示中文名。但是调用fread和fwrite命令不能读取和创建中文名文件了。
进入代码分析，显示时关键在函数 get_fileinfo（），它原封不动的将系统标准名 转换为一般字符串，对字符串不做任何处理，送到串口以后自然可以正常显示。
但是读取文件和写入文件时，首先调用f_open（）函数，进入follow_path（）函数，然后调用create_name（），当它遇到大于 0x80 的字符时，产生如下效果：
if (c >= 0x80) { /* Extended char */
#ifdef _EXCVT
c = cvt[c - 0x80]; /* Convert extend char (SBCS) */
#else
b |= 3; /* Eliminate NT flag if ext char is exist */
#if !_DF1S /* ASCII only cfg */
return FR_INVALID_NAME;
#endif
#endif
}
返回FR_INVALID_NAME，所以它不识别中文GB2312（OEM）代码。
如果定义了define _CODE_PAGE==936，则同时就会定义DF1S，也同时定义了IsDBCS1(c)和IsDBCS2(d)。因此可以将中文OEM代码转换为标准文件名，存储于文件系统的目录项里面。
2、如果定义长文件名_USE_LFN，而不定义UNICODE码。有什么效果呢？
根据要求，先要添加ff_convert() and ff_wtoupper()两个函数。
结果发现，光两个转换表就要150K左右，我这个128k的空间是远远不够了。只能看代码而不能测试了。不定义UNICODE码的含义是用户提供的路径名不是以UNICODE形式出现的。
以下，就只能纸上谈兵了。
3、如果0:/doc 目录下有一个文件名 （这是一个very long的文件.它里面是空的.txt文档）。
如果要显示这个目录下所有的文件信息，我会在命令界面上输入：
Flist 0:/doc。
执行这个命令，程序首先调用
F_opendir（DIR dj，const void *path）函数，对输入的路径进行分析。这个函数首先调用函数 chk_mounted（）检查磁盘上是否有文件系统，如果已经取得了信息，则很快返回。如果没有，则初始化磁盘，并读取信息，填充文件系统信息结构体FATFS。它去掉了路径前面的 0：。
F_opendir接下来调用follow_path(dj, path)，这个函数根据路径填充目录信息结构体。这个函数首先设置dj->sclust，如果前面有/，会去掉这个符号。接下来一直读取目录名直到下一个/。这个工作调用create_name(dj, &path)来完成。
进入create_name(dj, &path)，首先做的工作是根据路径填充dj->lfn指向的内存单元，由于我的这个目录是短文件名：doc，所以填入缓冲区的是 ‘d0‘，’o0‘，’c0‘，由于目录到此结束，所以NS_LAST属性被设置，表明已经到路径末尾。同时lfn[di] = 0，di此时指向c0后面那个内存单元。注意，存储进长目录区是以unicode的形式，而path用的是ANSi码，汉字两个字节，英文字母一个字节。
create_name(dj, &path)继续执行，mem_set(dj->fn, ' ', 11)，先将dj结构体的标准短文件名填充空格。if (si) cf |= NS_LOSS | NS_LFN通过这句话的判断，长文件名前面没有空格和.，没有超出8.3格式。当然后面还要继续判断。执行while (di && lfn[di - 1] != '.') di—这句后，di=0，表示没有找到扩展名(doc没有扩展名)。dj->fn[i++] = (BYTE)w，通过这个方式将doc存进了短文件名存储区。dj->fn[NS] = cf，短文件名存储区12个字节，前11个是标准短文件名，最后一个是路径属性字节：是否.目录、大小写标志，超出8.3格式，是否长文件名、是否路径结束标志等等。
所以create_name(dj, &path)的工作主要是根据路径填充dj->lfn和dj->fn，前者每个字符16Byte，以‘\0’结尾，后者12个字节，以路径的整体属性结尾。
执行路径返回follow_path(dj, path)，接下来调用dir_find(dj)，这个函数的作用是在当前目录（对应dj->sclust）下，搜索dj->lfn和dj->fn对应的目录项，找到以后让dj->index和dj->dir指向该目录项的数据。追踪那个进入该函数。
在函数dir_find(dj)里，首先dir_seek(dj, 0)，将索引定位于0，目录第一项。ord = sum = 0xFF长目录项索引和校验和设为-1。c = dir[DIR_Name]取出目录项的第一个字符进行判断，a = dir[DIR_Attr] & AM_MASK取出属性进行判断。建立一个循环，不断移动目录缓冲（每次下移32个字节），通过dir_next(dj, FALSE)来实现。当找到”doc “目录项时，if (!(dj->fn[NS] & NS_LOSS) && !mem_cmp(dir, dj->fn, 11)) break跳出循环，此时的有效信息就是dj->sclust加上dj->index和dj->dir，它指向根目录里的“doc”目录项。
执行路径返回follow_path(dj, path)，由于last = *(dj->fn+NS) & NS_LAST，标志被置位，很快跳出路径分解的循环，返回到F_opendir（DIR dj，const void *path）。通过下面这个计算：
dj->sclust = ((DWORD)LD_WORD(dir+DIR_FstClusHI) << 16) | LD_WORD(dir+DIR_FstClusLO)真正得到了分配给doc目录的起始簇的地址。接下来就可以读取 0:/doc 目录下所有的目录项，并显示它包含文件、目录的属性信息了。
回到主程序执行路径，接下来调用：
f_readdir（）这个函数功能是根据DIR结构体提供的信息，填充文件属性结构体，包括文件名字符串、文件大小、文件修改日期等。进入该函数进行追踪。这里就快要找到我的长文件名目录项《这是一个very long的文件.它里面是空的.txt文档》了，它在目录项里是怎样的存在形式呢？
它共有29个字（包括空格和.），共占据3个长目录项和一个短目录项：其格式应该如下。
f_readdir（）这个函数调用dir_read（）函数，读取各个目录项的信息，然后调用get_fileinfo（）函数得到文件的各项信息。下面进入dir_read（）进行跟踪，看它是怎样对待长目录项的。
进入dir_read（）函数，首先ord, sum = 0xFF，读取属性a = dir[DIR_Attr] & AM_MASK，if (a == AM_LFN)，也就是当遇到长目录索引“43”的时候，sum = dir[LDIR_Chksum];c &= 0xBF; ord = c; dj->lfn_idx = dj->index;取得校验和，取得索引（这里是3），使长目录索引指向“43”目录项的索引号。
如果pick_lfn(dj->lfn, dir)返回TRUE，则索引自动ord=ord-1变为2。进入pick_lfn(dj->lfn, dir)，它的作用是将当前目录项里的长文件名部分写入dj->lfn指向的名字缓冲区。先从偏移26开始存入“t文档”三个unicode字符，然后写入0，返回TRUE。也就是ord=2。
继续执行，dir_next(dj, FALSE)，dj->index指向下一项，a = dir[DIR_Attr] & AM_MASK，重新取得属性。此时c = dir[DIR_Name]=02，满足(c == ord && sum == dir[LDIR_Chksum] && pick_lfn(dj->lfn, dir))这个表达式，所以索引又被设置为ord=1。
同上，再次读取ord=1的那一项，填充长文件名缓冲区，至此unicode名称已经完全存入dj->lfn指向的缓冲区，并且ord=0，表明长目录项已经结束。
通过dir_next（）再次循环，接下来dj->index指向对应的短目录项，只要sum_sfn(dir)计算出来的校验和与前面长目录项里取得的校验和相等，dir_read（）函数的任务就算完成了。它获得的信息包括：dj->lfnidx（长目录项开始索引），dj->lfn（完整的unicode长文件名），dj->index和dj->dir指向短目录项。执行路径回到f_readdir（）。
f_readdir（）函数接下来调用get_fileinfo(dj, fno)获取目录项的详细信息。追踪该函数的执行。这个函数共获取六个信息：大小、属性、修改时间、日期、短文件名、长文件名字符串（通过读取dj->lfn指向的缓冲区，并将unicode转换为OEM代码）。有了这个文件属性结构体的数据，用户就可以在串口终端显示目录下所有目录项的信息了。
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