RT-Thread/LPC17xx 之文件系统

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RT-Thread/LPC17xx 之文件系统 [复制链接]

RT-Thread提供了一套简洁的虚拟文件系统支持，有了它以后，文件操作就如同Linux一样简单。

虚拟文件系统(VFS)是由Sun microsystems公司在定义网络文件系统(NFS)时创造的。它是一种用于网络环境的分布式文件系统，是允许和操作系统使用不同的文件系统实现的接口。

虚拟文件系统（VFS）是物理文件系统与服务之间的一个接口层，它对底层的每个文件系统的所有细节进行抽象，使得不同的文件系统在RT-Thread核心以及系统中运行的其他应用看来，都是相同的。严格说来，VFS并不是一种实际的文件系统。它只存在于内存中，不存在于任何外存空间。VFS在系统启动时建立，在系统关闭时消亡。

当前的RT-Thread实时操作系统支持：

- 面向SD卡、MMC卡、SPI Flash的FAT文件系统，底层实现采用ELM-Chan FatFs文件系统。

- 面向网络的NFS v3文件系统(0.4.x分支开始引入)

- 0.4.x分支也会引入NandFlash上的著名文件系统：YAFFS2

有了RT-Thread的虚拟文件系统，上层应用可以做到：

- 无视底层具体的文件系统实现；

- 无视实际的物理存储媒介；

- 访问文件、目录的操作接口统一，类似POSIX风格的函数接口。

如何个与实际的物理存储媒介无关化，

简单的说就是，只有在系统中实现了块设备，那么就能够整一套文件系统上去进行使用。

例如，把一个文件采用块设备的驱动接口实现，那么可以直接在这个文件上构造出另外一个文件系统。Linux上很有名的一个，文件系统里的文件系统，它这个就是把一个文件做为一个块设备来使用的。RT-Thread同样能够做到！

All in all，这些东西都是面向嵌入式系统的，小巧而五脏俱全，高效而简约。

一个块设备如何实现（针对LPC1768，我手头上的开发板）：

开发板通过SPI0连接了SD卡，SD卡处于SPI工作模式下。

块设备需要5个接口函数，也就是5个UNIX下的著名接口：

open/close、read/write、control

然后，呵呵，还多加一个接口：init

init，用于做一些初始化动作

open/close用于打开和关闭一个设备，对于SD卡设备，并不是非常需要，可以直接返回即可。

read/write用于读出、写入数据，是针对SD卡的主要函数。

control，用于一些控制类的工作流程，例如获取卡的信息等。

可以说，control和read/write分属于两个不同的面：控制面和用户面。

是的，RT-Thread的块设备只需要实现这几个接口函数，当然少不了一个设备控制块，这个控制块用于通知系统，我的设备相关属性在哪里：

void rt_hw_sdcard_init()

{

    /* 先对SD进行初始化，初始化成功后开始注册块设备 */

    if (LPC17xx_SD_Init() && LPC17xx_SD_ReadCfg(&SDCfg))

    {

        bool status;

        rt_uint8_t *sector;

        /* 因为是涉及到文件系统，而文件系统中还有个讨厌的分区表，所以先需要得到正确的分区 */

        sector = (rt_uint8_t*) rt_malloc (512);

        if (sector == RT_NULL)

        {

            rt_kprintf("allocate partition sector buffer failed\n");

            return;

        }

        /* 读取第0个扇区 */

        status = LPC17xx_SD_ReadSector(0, sector, 512);

        if (status == true)

        {

            /* 获得分区表 */

            if (dfs_filesystem_get_partition(&part, sector, 0) != 0)

            {

                /* 如果没有分区表，那么这个SD卡是从0扇区开始的 */

                part.offset = 0;

                part.size   = 0;

            }

        }

        else

        {

            /* 如果没有分区表，那么这个SD卡是从0扇区开始的 */

            part.offset = 0;

            part.size   = 0;

        }

        /* sector buffer是动态分配的，所以这里释放掉 */

        rt_free(sector);

        /* 对SD卡设备进行初始化 */

        sdcard_device.type    = RT_Device_Class_Block; /* 指定类型为块设备 */

        /* 6个接口函数 */

        sdcard_device.init    = rt_sdcard_init;

        sdcard_device.open    = rt_sdcard_open;

        sdcard_device.close   = rt_sdcard_close;

        sdcard_device.read    = rt_sdcard_read;

        sdcard_device.write   = rt_sdcard_write;

        sdcard_device.control = rt_sdcard_control;

        sdcard_device.private = &SDCfg;

        /* 对块设备进行注册，默认只注册一个分区 */

        rt_device_register(&sdcard_device, "sd0",

            RT_DEVICE_FLAG_RDWR | RT_DEVICE_FLAG_REMOVABLE | RT_DEVICE_FLAG_STANDALONE);

        return;

    }

    /* 如果运行到这里，那么卡的初始化出错 */

    rt_kprintf("sdcard init failed\n");

}

Note:

RT-Thread/LPC17xx的代码已经放在Google SVN上，当前已经包括内核、shell、文件系统、以太网的支持。

http://code.google.com/p/rt-thread/source/checkout

目前仅支持Keil MDK编译器，欢迎使用。以上的完整代码请见bsp/lpc176x/sd.c

wangkj

ffxz

相信你以后会用到的，呵呵

有的时候我都觉得RT-Thread挺神奇的，诞生5年来，就属09、10年发展最快了，而且还越发加快的趋势：
我手上出来的多是ARM的移植分支，现在居然发现RT-Thread已经能够支持ARM（ARM7、ARM9、Cortex-M3/M0）、ColdFire、AVR32、Renesas M16C、MIPS、IA32

看来PPC也快了  没多少种CPU架构了。

bluehacker

ffxz, rt-thread porting到coldfire了？

ffxz

是的，以前有个版本，不过是采用GCC来编译的。由于我这边缺少相应的硬件，所以这个版本不能够进行验证，也就没放到google svn上。如果你需要，我直接通过邮件发给你吧。