FatFs路径名称规则、字符集和卷管理

￡神魔★判官ぃ 2022-07-14 02:17 109阅读 0赞

本文基于V0.12b版本

### 1.路径名称格式 ###

FatFs模块路径名格式与DOS/Windos文件名规格类似，如下所示：

\[驱动器:\] \[/\]目录/文件

FatFs模块支持长文件名（LFN）和8.3格式文件名（SFN）。当LFN特性使能（\_USE\_LFN>0）后，LFN才能使用。子目录使用一个'\\'或'/'隔开，这和DOS/Windows的API相同。重复的分隔符会被跳过或忽略。一个不同之处是，FatFs逻辑驱动使用一个带冒号的数字表示。当遗漏驱动号，FatFs模块假设使用的是默认驱动（0或者当前驱动）。

控制字符(\\0~\\0x1f)被当做路径名的结尾。对于长文件名，最开始和中间的空格属于路径名的有效字符，但是对于短文件名，空格会被认为是路径名的结束。无论是长文件名还是短文件名，结尾的空格和'.'会被忽略。

默认配置下（\_FS\_RPATH==0，使用绝对路径）不像基于操作系统的文件系统，它没有当前目录的概念。所有卷上的对象必须使用从根目录开始的绝对路径（完整路径），不允许点目录名（“.”、“..”）。标题分隔符(Heading separator，比如“0:\\”)被忽略，可以存在也可以省略。默认驱动器号为0。

当使能相对路径时（\_FS\_RPATH==1），如果标题分隔符存在，则指定的路径名从根目录开始；否则路径名从函数f\_chdir（改变当前目录，需要\_FS\_RPATH=1）设置的当前目录开始。在路径名中也允许点名字。默认驱动器由函数f\_chdrive指定。

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当\_STR\_VOLUME\_ID=1使能字符串卷标识时，可以在路径名中使用预先定义的字符串作为驱动器标识符，比如"sd:file1.txt"、"ram:swapfile.dat"以及类似与DOS/Windows风格的盘符。特别注意：在这个版本中双点（“..”）目录名不能在exFAT卷中表示父目录，单点目录名仍可使用。

### 2.合法字符集和大小写敏感性 ###

FatFs文件系统中，文件名的合法字符集为：0-9 A-Z ! \# $ % & \` ( ) - @ ^ \_ ’ \{ \} ~和扩展字符集（\\x80-\\xFF）。如果使能长文件名，合法的文件名字符还有空格和+ , ; = \[ \]，并且空格可以放在文件名的开始和中间位置（短文件名不允许文件名中有空格）。

FatFs对卷上的对象名大小写不敏感，比如file.txt、File.Txt和FILE.TXT这三个名字对FatFs来说是相同的。这个规则同样适合扩展字符集。当在FAT卷上创建对象时，如果使用短文件名，则文件名字母被转换为大写字母；如果使用长文件名，则保持原始的文件名，不作转换。

使用双字节字符集（DBCS）的MS-DOS系统，对扩展字符集大小写是敏感的。为了符合这种风格，FatFs仅在使用双字节非长文件名时对扩展字符集大小写敏感。如果配置为使用长文件名，FatFs对所有字符集不敏感（Windows NT风格）。在Windows系统下使用扩展字符集在非长文件名、非双字节字符集配置的卷上创建一个对象时，会产生兼容性问题。因此在FAT卷上使用双字节扩展字符集的对象不应该用在其它系统中。

### 3.Unicode API ###

路径名可以为ANSI/OEM编码和Unicode编码中的一种，取决于配置选项。指定的路径名参数类型定义为TCHAR，默认情况下对应关键字char。在ANSI/OEM模式下，路径的名称字符串的编码由宏\_CODE\_PAGE设置。当\_LFN\_UNICODE设置为1时，表示使用Unicode编码。此时TCHAR定义为WCHAR，以便支持Unicode（UTF-16编码）。在这种情况下，Unicode字符，比如✟☪ ☸ ☭都可以用作路径名。

Unicode字符集会影响字符串函数的数据类型和编码方式。使用宏\_T(s)和\_TEXT(s)定义的字符串常量能够自动选择使用ANSI/OEM或者Unicode编码。

f_open(fp, "filename.txt",FA_READ);      /* ANSI/OEM 字符串 */
    f_open(fp, L"filename.txt",FA_READ);     /* Unicode 字符串 */
    f_open(fp, _T("filename.txt"),FA_READ);   /* 由配置宏选择 */

### 4.卷管理 ###

每个卷（逻辑驱动器）都有必须有一个文件系统对象，它通过函数f\_mount向FAT模块注册或解除注册。默认情况下一个物理驱动器上只能有一个逻辑驱动器，并且驱动号相同。比如物理驱动器0上只能有一个逻辑驱动器0。f\_mount函数会读取启动扇区或分区来检查物理设备上是否是FAT文件系统，对于SFD，会检查扇区0；对于FDISK，会检查第1分区、第2分区、第3分区和第4分区。

如果宏\_MULTI\_PARTITION==1，表示1个物理驱动器上可以有多个逻辑驱动器，这些逻辑驱动器和分区必须预先定义在分区解析表VolToPart\[\]中。目前版本在同一物理驱动器上最多支持4个逻辑分区。

/* 举例:逻辑驱动器0-2绑定在三个物理驱动器0上的三个分区中
          逻辑驱动器3绑定在物理驱动器1上*/
    PARTITION VolToPart[] = {
       {0, 1},     /* "0:"==> Physical drive 0, 1st partition */
       {0, 2},     /* "1:"==> Physical drive 0, 2nd partition */
       {0, 3},     /* "2:"==> Physical drive 0, 3rd partition */
       {1, 0}      /* "3:"==> Physical drive 1, auto detection */
    };

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