原创 FatFS执行流程分析（一）

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

在网上找了一个FatFS移植的例子，并含有源代码。

http://blog.ednchina.com/jjldc/190753/message.aspx

在主程序中，有FatFS操作的流程，我的流程分析就以这个为基础。

一、读文件流程。

1、程序结构

   res = f_mount(0, &fs);    

res = f_open(&file, "data.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);

   while(1)

    {   if(fgets(data, sizeof(data), &file)==NULL)

        {    break;    }

        prints(data);

    }

   f_close(&file);

总共四个与文件系统相关的函数，下面就沿着函数执行路径去探索一下。

2、f_mount(0, &fs)的执行

   参数0是卷号，就像电脑上的CDE盘等。fs是一个未初始化的一个文件系统对象，其定义在此：FATFS fs。这个函数好像就做了两个个事，使全局文件系统指针FatFS指向fs对象，并使fs.fstype=0。

3、f_open(&file, "data.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ)的执行

参数&file是提供一个文件对象指针，打开文件过程中获得的一些信息都填入这个结构体。FA_OPEN_EXISTING | FA_READ表示要打开和读取相应的文件。源程序如下：

FRESULT f_open (

       FIL *fp,                /* fp就指向传入的对象file */

       const char *path,    /*path指向data.txt的地址 */

       BYTE mode                /* Access mode and file open mode flags */

)

{

       DIR dj; 目录对象

       BYTE *dir; 目录项指针

       char fn[8+3+1]; 8.3文件名。  // 程序开头定义了这么三个变量，<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />007c版本中由于支持长文件名，最好一个改为NAMEBUF(sfn, lfn)。

fp->fs = NULL;          每个文件对象都指向具体的文件系统，这里先清0

   auto_mount(&path, &dj.fs, (BYTE)(mode) ); //这个函数看来很关键了。旧版的函数没有中间这个参数。

Path本来就是一个指针，&path就是一个指向指针的指针，&dj.fs因为dj对象还未设置，这个指针传入应该是供auto_mount函数设置的。

4、auto_mount(&path, &dj.fs, (BYTE)(mode) )的执行

先分析旧版的：

FRESULT auto_mount (     /* FR_OK(0): successful, !=0: any error occured */

       const char **path,       /* Pointer to pointer to the path name (drive number) */

       BYTE chk_wp            /* !=0: Check media write protection for write access)

{

       DWORD bootsect, fatsize, totalsect, maxclust;

       const char *p = *path;  //指针p现在就指向文件名字符串了。

       FATFS *fs;

       memset(fs, 0, sizeof(FATFS));           /*将全局文件系统结构清0 */

       stat = disk_initialize(0);       /*磁盘初始化程序，在这里调用的 */

       fmt = check_fs(bootsect = 0);           /* Check sector 0 as an SFD format */

这里主要是调用了check_fs(bootsect = 0)函数检测是否存在FAT文件系统。

下面是源代码：

BYTE check_fs (  /* 0:The FAT boot record, 1:Valid boot record but not an FAT, 2:Not a boot record or error */

       DWORD sect      /* Sector# to check if it is an FAT boot record or not */

)

{     FATFS *fs = FatFs;

       if (disk_read(0, fs->win, sect, 1) != RES_OK)      /* Load boot record */

              return 2; 

       if (LD_WORD(&fs->win[BS_55AA]) != 0xAA55)     /*Check record signature */

              return 2;

       if (!memcmp(&fs->win[BS_FilSysType], "FAT", 3))/* Check FAT signature */

              return 0;

       if (!memcmp(&fs->win[BS_FilSysType32], "FAT32", 5) && !(fs->win[BPB_ExtFlags] & 0x80))

              return 0;

       return 1;}

这个函数的主要操作是：将磁盘的0扇区读入fs->win【】扇区缓冲。并对其中的特殊位置进行检验。如果读入错误或者末尾不是55AA，返回2。如果确实是FAT文件系统返回0。如果返回1可能是主引导扇区，继续从分区引导扇区读取。

auto_mount继续往下执行：

       fatsize = LD_DWORD(&fs->win[BPB_FATSz32]);

       fs->sects_fat = (CLUST)fatsize;  //每个FAT表的扇区数目

       fs->n_fats = fs->win[BPB_NumFATs];           /* FAT表的个数 */

       fatsize *= fs->n_fats;                                      /* (Number of sectors in FAT area) */

       fs->fatbase = bootsect + LD_WORD(&fs->win[BPB_RsvdSecCnt]);      /* FAT start sector (lba) */FAT表开始于开始扇区+保留扇区。

       fs->csize = fs->win[BPB_SecPerClus];          /* 每个簇的扇区数目 */

       fs->n_rootdir = LD_WORD(&fs->win[BPB_RootEntCnt]);       /* Nmuber of root directory entries */

       totalsect = LD_DWORD(&fs->win[BPB_TotSec32]); 

       fs->max_clust = maxclust;

       fmt = FS_FAT32;

       if (fmt == FS_FAT32)

       fs->dirbase = LD_DWORD(&fs->win[BPB_RootClus]);   

       fs->database = fs->fatbase + fatsize + fs->n_rootdir / 16;    /* Data start sector (lba)

       fs->free_clust = (CLUST)0xFFFFFFFF;

//以上代码主要是根据引导扇区里的数据，填充文件系统对象结构体的信息：包括FAT表大小、数目、根目录区起始地址、数据区起始扇区、文件系统类型等等。后面还有一些代码，也是做同样工作的，这里就不再叙述了。

函数下面回到f_open继续执行。

Auto_mount函数早期有个转折，如果文件系统类型已经定义，则直接返回，后续代码不会执行。