RT-thread應(yīng)用講解——文件系統(tǒng)

在操作系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)是很常用的，能夠讓我們很方便的進(jìn)行文件的建立、存入、讀出、修改等操作。文件系統(tǒng)需要依賴儲(chǔ)存設(shè)備（比如：FLASH、SD卡，U盤），我這里基于外置flash來做文件系統(tǒng)。

RT-thread官網(wǎng)也有關(guān)于文件系統(tǒng)的教程。

虛擬文件系統(tǒng)：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/filesystem

在STM32F429上應(yīng)用文件系統(tǒng)：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/application-note/components/dfs/an0012-dfs

特別說明：本教程的配置介紹

MCU：STM32F429VET6
FLASH：W25Q32
RT-thread 源碼版本：v4.0.3

提示：本教程對硬件沒有什么要求，使用stm32f429舉例只是因?yàn)槲椰F(xiàn)在手上只有這一塊板子，我用的最多的還是stm32f407和stm32f103，配置的流程都是一樣的。軟件版本不同，可能會(huì)有區(qū)別，比如RT-thread官網(wǎng)上面的教程就和本教程就有點(diǎn)區(qū)別，原因是官網(wǎng)的教程使用的是舊版本的bsp，ENV的配置有點(diǎn)不同。

一、掛載FLASH

這個(gè)在上一講已經(jīng)介紹過了，沒看過的同學(xué)可以先看下上一講的內(nèi)容：RT-thread應(yīng)用講解——norflash

二、ENV配置

對于ENV我就不多做介紹了，我前面發(fā)布的教程都介紹過了，RT-thread官網(wǎng)上也有很詳細(xì)的說明。

env使用方法：https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/env/env/#bsp-menuconfig

輸入以下指令，打開配置頁面。

menuconfig

1、使能文件系統(tǒng)

2、設(shè)置扇區(qū)大小

扇區(qū)大小表示可處理的最大字節(jié)數(shù)。設(shè)置的值需要根據(jù)存儲(chǔ)器件手冊確定，不能小于存儲(chǔ)器件的最小可擦除扇區(qū)。我用的是外置FLASH，設(shè)置成4096，小于4096的話是會(huì)有問題的。

3、打開libc

因?yàn)橐褂靡恍〤庫函數(shù)，所以需要打開libc功能。

4、重新生成工程

設(shè)置完之后保存退出，然后重新生成工程即可。

在env輸入下面的命令，重新生成新的工程。

提示：會(huì)使用env的話應(yīng)該都知道這個(gè)操作，不多說了。

scons --target=mdk5

特別說明：文件系統(tǒng)還有其他配置，我就不一一介紹了，感興趣的同學(xué)可以自己研究一下。

我這里重點(diǎn)講解下面這個(gè)配置。

這個(gè)是文件系統(tǒng)掛載的最大數(shù)量，如果需要把多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備掛載到文件系統(tǒng)，就要檢查一下這個(gè)配置。比如我要把外置flash，sd卡和u盤都掛到文件系統(tǒng)，那這個(gè)最大數(shù)量至少要設(shè)置為3，不然的話就會(huì)有一些設(shè)備掛載不上去了。

還有一點(diǎn)，不同的設(shè)備同時(shí)掛載的話，每個(gè)設(shè)備掛載的路徑都不能相同。

三、掛載文件系統(tǒng)

掛載文件系統(tǒng)只需要把下面這段加到工程里面調(diào)用就行了。

int mnt_init(void)
{
    if (dfs_mount("norflash0", "/", "elm", 0, 0) == 0)  // "norflash0":掛載的設(shè)備名稱，"/":掛載路徑，這里掛載到跟目錄下
    {
        rt_kprintf("norflash0 mount successful! n");
    }
    else
    {
        dfs_mkfs("elm", "norflash0");  // 如果是第一次掛載文件系統(tǒng)必須要先格式化
        if(dfs_mount("norflash0", "/", "elm", 0, 0) != 0)
        {
            rt_kprintf("norflash0 mount failed! n");
        }
        else
        {
            rt_kprintf("norflash0 mount successful! n");
        }
    }

    return 0;
}
INIT_ENV_EXPORT(mnt_init);

提示：掛載的設(shè)備名稱必須要和第一步掛載flash時(shí)自定義的名稱一致。否則會(huì)掛載失敗，其次，如果這個(gè)flash是第一次掛載那需要先格式化，可以手動(dòng)輸msh入命令格式化（如：mkfs -t elm norflash0），也可以像我這里用代碼自動(dòng)格式化。

四、運(yùn)行測試

正常運(yùn)行的日志如下：

我這里一開始調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)了一個(gè)奇怪的問題，log提示的是空間不足，env重新配置文件系統(tǒng)的參數(shù)，重新生成工程之后就一直沒有出現(xiàn)了，到最后一直復(fù)現(xiàn)不出來，也沒找到原因，這里特意記錄一下，如果你們有類似的情況，找到原因的話記得評論區(qū)吱一聲哈。

掛載成功之后，可以手動(dòng)輸入一些文件操作的命令測試一下，和linux的操作是基本一致的。RT-thread的軟件包里面也有一些文件系統(tǒng)的demo，可以自行添加測試。

五、進(jìn)階學(xué)習(xí)

上面的例子是把整個(gè)片外flash掛載到文件系統(tǒng)，但是我們在實(shí)際的應(yīng)用中片外flash可能會(huì)同時(shí)使用多個(gè)功能，比如OTA，easyflash、文件系統(tǒng)等，這個(gè)時(shí)候?yàn)榱吮苊鈹?shù)據(jù)沖突，我們就要先把flash分成幾個(gè)區(qū)域，然后把其中一個(gè)分區(qū)單獨(dú)掛載到文件系統(tǒng)，這樣的話就不用擔(dān)心讀寫文件的時(shí)候會(huì)把其他分區(qū)的數(shù)據(jù)給覆蓋掉。

關(guān)于FLASH分區(qū)的內(nèi)容，請參考我另外一篇博客。RT-thread應(yīng)用講解——FLASH分區(qū)

分區(qū)分好之后就很簡單了，我們原來是把文件系統(tǒng)掛載到flash的設(shè)備名稱，現(xiàn)在只要改成分區(qū)名稱即可。

例如：我原來外置flash的設(shè)備名稱是"norflsh0"，現(xiàn)在分了幾個(gè)區(qū)域，如下圖所示。

我現(xiàn)在把文件系統(tǒng)單獨(dú)掛載到"filesystem"分區(qū)即可，當(dāng)然，掛載到其他分區(qū)也是可以的，分區(qū)命名和分區(qū)大小、位置這些都是可以自定義的。

示例代碼如下：

int mnt_init(void)    
{
    fal_init();                          // 這個(gè)函數(shù)只能調(diào)用一次，這里調(diào)用了其他地方就不能用
    fal_blk_device_create("filesystem"); // 注意調(diào)用該函數(shù)前必須要先調(diào)用fal_init函數(shù)初始化
    if (dfs_mount("filesystem", "/", "elm", 0, 0) == 0)  // "filesystem":掛載的分區(qū)名稱，"/":掛載路徑，這里掛載到跟目錄下
    {
        rt_kprintf("filesystem mount successful! n");
    }
    else
    {
        dfs_mkfs("elm", "filesystem");  // 如果是第一次掛載文件系統(tǒng)必須要先格式化
        if(dfs_mount("filesystem", "/", "elm", 0, 0) != 0)
        {
            rt_kprintf("filesystem mount failed! n");
        }
        else
        {
            rt_kprintf("filesystem mount successful! n");
        }
    }

    return 0;
}
INIT_ENV_EXPORT(mnt_init);
// MSH_CMD_EXPORT(mnt_init, mnt_init);

提示：fal_blk_device_create()函數(shù)要在fal_init()之后調(diào)用，否則會(huì)出現(xiàn)找不到filesystem分區(qū)的問題，因?yàn)榉謪^(qū)表還沒有被加載。

運(yùn)行結(jié)果：

六、結(jié)束語

好了，關(guān)于文件系統(tǒng)的講解就到這里了，我這里只用了外置flash，如果是用sd卡或者其他設(shè)備，除了第一步掛載存儲(chǔ)設(shè)備不同，其他的流程基本是一樣的，如果你還有什么問題，歡迎評論區(qū)留言。如果這篇文章能夠幫到你，就給我點(diǎn)個(gè)贊吧，如果想了解更多RT-thread和單片機(jī)的內(nèi)容，可以關(guān)注一下博主，后續(xù)我還會(huì)繼續(xù)分享更多的經(jīng)驗(yàn)給大家。

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