鸿蒙轻内核M核源码分析系列二一 05 文件系统FatFS

别说我什么都不会2025-03-09 19:30

3、LiteOS-M FATFS的文件系统操作接口

快速记录下各个操作接口，对每个接口的用途用法不再描述。可以参考之前的系列文章，《鸿蒙轻内核M核源码分析系列十九 Musl LibC》中介绍了相关的接口，那些接口会调用VFS文件系统中操作接口，然后进一步调用FatFS文件操作接口。

3.1 挂载和卸载操作

先看下挂载操作，FatFS支持重新挂载操作。如果挂载选项包含MS_REMOUNT时，会调用函数Remount()重新挂载。函数Remount()中，⑴处调用FsPartitionMatch()获取卷索引，⑵处如果卷未被挂载，不允许重新挂载，返回错误码。⑶处设置对应的卷是否可读可写标记。由此看来，重新挂载，主要是更新卷的可读可写能力。

看下挂载函数fatfs_mount()，⑷处开始判断参数有效性，不能为空，文件系统类型必须为"fat"，⑸处调用FsPartitionMatch()获取卷索引，⑹处如果卷已经被挂载，则返回错误码。⑺处调用f_mount()实现挂载，第3个参数1表示立即挂载。⑻设置对应的卷是否可读可写标记。

ini 复制代码 
static int Remount(const char *path, unsigned long mountflags)
{
    INT32 index;

⑴  index = FsPartitionMatch(path, PART_NAME);
    if (index == FS_FAILURE) {
        PRINTK("Wrong volume path!\r\n");
        errno = ENOENT;
        return FS_FAILURE;
    }

    /* remount is not allowed when the device is not mounted. */
⑵  if (g_fatfs[index].fs_type == 0) {
        errno = EINVAL;
        return FS_FAILURE;
    }
⑶  g_volWriteEnable[index] = (mountflags & MS_RDONLY) ? FALSE : TRUE;

    return FS_SUCCESS;
}
......
int fatfs_mount(const char *source, const char *target,
                const char *filesystemtype, unsigned long mountflags,
                const void *data)
{
    INT32 index;
    FRESULT res;
    INT32 ret;

⑷  if ((target == NULL) || (filesystemtype == NULL)) {
        errno = EFAULT;
        return FS_FAILURE;
    }

    ret = FsLock();
    if (ret != 0) {
        errno = ret;
        return FS_FAILURE;
    }

    if (mountflags & MS_REMOUNT) {
        ret = Remount(target, mountflags);
        goto OUT;
    }

    if (strcmp(filesystemtype, "fat") != 0) {
        errno = ENODEV;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

⑸  index = FsPartitionMatch(target, VOLUME_NAME);
    if (index == FS_FAILURE) {
        errno = ENODEV;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

    /* If the volume has been mounted */
⑹  if (g_fatfs[index].fs_type != 0) {
        errno = EBUSY;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

⑺  res = f_mount(&g_fatfs[index], target, 1);
    if (res != FR_OK) {
        errno = FatfsErrno(res);
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

⑻  g_volWriteEnable[index] = (mountflags & MS_RDONLY) ? FALSE : TRUE;
    ret = FS_SUCCESS;

OUT:
    FsUnlock();
    return ret;
}

接下来，看下卸载操作。函数fatfs_umount()中，先进行参数有效性，是否挂载等基础检查，⑴处调用函数f_checkopenlock()来判断要卸载的卷中是否有打开的文件或目录，⑵处调用f_mount()，第一个参数为NULL，表示卸载target指定的文件系统；，第3个参数0表示不需要挂载。如果卸载错误，转换相应的错误码。⑶处如果磁盘访问窗口（Disk access window for Directory）不为空，执行相应的释放操作。⑷处把文件卷数组对应的元素置零。

函数CloseAll()根据文件卷编号，遍历每一个打开的文件和目录进行关闭。函数fatfs_umount2()中，⑸处表示支持的卸载选项有：MNT_FORCE | MNT_DETACH | MNT_EXPIRE | UMOUNT_NOFOLLOW。⑹处处理强制卸载的情形，会首先关闭打开的文件和目录，然后再去执行⑺实现卸载操作。

ini 复制代码 
int fatfs_umount(const char *target)
{
    FRESULT res;
    INT32 ret;
    INT32 index;

    if (target == NULL) {
        errno = EFAULT;
        return FS_FAILURE;
    }

    ret = FsLock();
    if (ret != 0) {
        errno = ret;
        return FS_FAILURE;
    }

    index = FsPartitionMatch(target, VOLUME_NAME);
    if (index == FS_FAILURE) {
        errno = ENOENT;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

    /* The volume is not mounted */
    if (g_fatfs[index].fs_type == 0) {
        errno = EINVAL;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

    /* umount is not allowed when a file or diretory is opened. */
⑴  if (f_checkopenlock(index) != FR_OK) {
        errno = EBUSY;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

⑵  res = f_mount((FATFS *)NULL, target, 0);
    if (res != FR_OK) {
        errno = FatfsErrno(res);
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

⑶  if (g_fatfs[index].win != NULL) {
        ff_memfree(g_fatfs[index].win);
    }

⑷  (void)memset_s(&g_fatfs[index], sizeof(FATFS), 0x0, sizeof(FATFS));

    ret = FS_SUCCESS;

OUT:
    FsUnlock();
    return ret;
}

static int CloseAll(int index)
{
    INT32 i;
    FRESULT res;

    for (i = 0; i < FAT_MAX_OPEN_FILES; i++) {
        if (g_fileNum <= 0) {
            break;
        }
        if ((g_handle[i].useFlag == 1) && (g_handle[i].fil.obj.fs == &g_fatfs[index])) {
            res = f_close(&g_handle[i].fil);
            if (res != FR_OK) {
                errno = FatfsErrno(res);
                return FS_FAILURE;
            }
            (void)memset_s(&g_handle[i], sizeof(FatHandleStruct), 0x0, sizeof(FatHandleStruct));
            g_fileNum--;
        }
    }

    for (i = 0; i < FAT_MAX_OPEN_DIRS; i++) {
        if (g_dirNum <= 0) {
            break;
        }
        if (g_dir[i].obj.fs == &g_fatfs[index]) {
            res = f_closedir(&g_dir[i]);
            if (res != FR_OK) {
                errno = FatfsErrno(res);
                return FS_FAILURE;
            }
            (void)memset_s(&g_dir[i], sizeof(DIR), 0x0, sizeof(DIR));
            g_dirNum--;
        }
    }

    return FS_SUCCESS;
}

int fatfs_umount2(const char *target, int flag)
{
    INT32 index;
    INT32 ret;
    UINT32 flags;
    FRESULT res;

    if (target == NULL) {
        errno = EFAULT;
        return FS_FAILURE;
    }

⑸  flags = MNT_FORCE | MNT_DETACH | MNT_EXPIRE | UMOUNT_NOFOLLOW;
    if ((UINT32)flag & ~flags) {
        errno = EINVAL;
        return FS_FAILURE;
    }

    ret = FsLock();
    if (ret != 0) {
        errno = ret;
        return FS_FAILURE;
    }

    index = FsPartitionMatch(target, VOLUME_NAME);
    if (index == FS_FAILURE) {
        errno = ENOENT;
        ret =  FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

    /* The volume is not mounted */
    if (g_fatfs[index].fs_type == 0) {
        errno = EINVAL;
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

⑹  if ((UINT32)flag & MNT_FORCE) {
        ret = CloseAll(index);
        if (ret != FS_SUCCESS) {
            goto OUT;
        }
    }

⑺  res = f_mount((FATFS *)NULL, target, 0);
    if (res != FR_OK) {
        errno = FatfsErrno(res);
        ret = FS_FAILURE;
        goto OUT;
    }

    if (g_fatfs[index].win != NULL) {
        ff_memfree(g_fatfs[index].win);
    }

    (void)memset_s(&g_fatfs[index], sizeof(FATFS), 0x0, sizeof(FATFS));
    ret = FS_SUCCESS;

OUT:
    FsUnlock();
    return ret;
}
DD一下： 欢迎大家关注公众号<程序猿百晓生>，可以了解到一下知识点。
erlang 复制代码 
1.OpenHarmony开发基础
2.OpenHarmony北向开发环境搭建
3.鸿蒙南向开发环境的搭建
4.鸿蒙生态应用开发白皮书V2.0 & V3.0
5.鸿蒙开发面试真题（含参考答案） 
6.TypeScript入门学习手册
7.OpenHarmony 经典面试题(含参考答案)
8.OpenHarmony设备开发入门【最新版】
9.沉浸式剖析OpenHarmony源代码
10.系统定制指南
11.【OpenHarmony】Uboot 驱动加载流程
12.OpenHarmony构建系统--GN与子系统、部件、模块详解
13.ohos开机init启动流程
14.鸿蒙版性能优化指南
.......

3.2 文件目录操作接口

文件目录操作接口包含fatfs_mkdir、fatfs_unlink、fatfs_rmdir、fatfs_readdir、fatfs_closedir、fatfs_open、fatfs_close等等，会进一步调用FatFS的文件目录操作接口进行封装，代码比较简单，自行阅读即可，部分代码片段如下。

ini 复制代码 
......
int fatfs_close(int fd)
{
    FRESULT res;
    INT32 ret;

    ret = FsLock();
    if (ret != 0) {
        errno = ret;
        return FS_FAILURE;
    }

    if (!IsValidFd(fd)) {
        FsUnlock();
        errno = EBADF;
        return FS_FAILURE;
    }

    if (g_handle[fd].fil.obj.fs == NULL) {
        FsUnlock();
        errno = ENOENT;
        return FS_FAILURE;
    }

    res = f_close(&g_handle[fd].fil);
    if (res != FR_OK) {
        PRINTK("FAT close err 0x%x!\r\n", res);
        FsUnlock();
        errno = FatfsErrno(res);
        return FS_FAILURE;
    }

#if !FF_FS_TINY
    if (g_handle[fd].fil.buf != NULL) {
        (void)ff_memfree(g_handle[fd].fil.buf);
    }
#endif

    (void)memset_s(&g_handle[fd], sizeof(FatHandleStruct), 0x0, sizeof(FatHandleStruct));

    if (g_fileNum > 0) {
        g_fileNum--;
    }

    FsUnlock();

    return FS_SUCCESS;
}
......

小结

本文介绍了FatFS的结构体和全局变量，全局变量的操作接口，分析了下FatFS文件操作接口。

相关推荐
贾伟康11 小时前
HarmonyOS API 26 嵌套 Navigation：getParent、父子栈边界与返回分发
harmonyos·arkts·navigation·嵌套路由·navpathstack
行者-全栈开发11 小时前
【鸿蒙心迹】多线程并发实战——TaskPool 与 Worker 选型与踩坑（HarmonyOS 7.x）
华为·harmonyos·多线程并发·worker·taskpool·线程通信·harmonyos 并发
OH_TPC14 小时前
@ohos/aki 源码解读（一）：一行绑定背后，宏、模板与索引分发
harmonyos
贾伟康14 小时前
【解压时刻｜13】HarmonyOS ArkTS 启动链路审计：从 EntryAbility、AppStore 到 Navigation 首屏
harmonyos·arkts·appstorage·应用启动·entryability
贾伟康15 小时前
【古诗词闯关｜12】HarmonyOS ArkTS 单页组件拆分实战：降低题库、闯关与结果弹层耦合
harmonyos·arkts·状态管理·arkui·组件化
Zwawa15 小时前
让屏幕动起来：OLED动画效果，丝滑光标、帧动画和一只贪吃蛇
c语言·单片机·嵌入式
威哥爱编程17 小时前
模拟面试智能体开发实战 07：答完一题就点评一题，结构化输出给分建议，让每道题都变成复盘
python·agent·harmonyos
威哥爱编程17 小时前
模拟面试智能体开发实战 08：总评报告先过三道闸，防泄题防夸大防错建议，才敢发到候选人手上
python·agent·harmonyos
俊俊几年的18 小时前
动态规划（Dynamic Programming）详解：从入门到 LeetCode Hot 100
linux·c++·算法·leetcode·嵌入式·动态规划·c
熊猫钓鱼>_>1 天前
普通用户视角的端侧智能体验手记【鸿蒙心迹】
开发语言·人工智能·华为·智能手机·性能优化·ai编程·harmonyos
热门推荐
01国内可直接用、免费额度/永久免费的大模型API清单（含 SiliconFlow、火山、阿里、智谱、百度、Kimi、DeepSeek、DMXAPI 等）02历年考研数学一、数学二、数学三真题试卷及答案PDF03几个好用的ip纯净度检测网站04微信历史版本含下载地址（ Windows PC | 安卓 | MAC ）及设置微信不更新05如何新建文件夹？ 电脑新建文件夹的4种方法06GitHub 镜像站点07昇腾910B系列芯片完全指南：四款型号对比、服务器选型与大模型部署实战08蜘蛛磁力 搜索引擎大全，如何使用蜘蛛磁力查找磁力链接09苹果iPA游戏软件资源下载网站10Dify：一站式AI应用开发平台全解析与Windows部署指南