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在 STM32L4 上应用 littlefs 文件系统
本文介绍了 littlefs 文件系统的基本知识和使用方法,帮助开发者更好地使用 littlefs 文件系统。并给出了基于 FAL 移植的代码示例。
littlefs 简介
littlefs 是 ARM 官方推出的,专为嵌入式系统设计的文件系统,相比传统的文件系统,littlefs 具有以下优点:
- 自带擦写均衡
- 支持掉电保护
- 占用的 RAM/ROM 少
littlefs 自带的擦写均衡和掉电保护使开发者可以放心的将文件系统挂载到 nor flash 上。
名词解释
在 RT-Thread 上使用 littlefs,会依赖一些软件包或者系统组件,下面会对这些需要用到的名词做出解释:
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DFS 框架
DFS 框架 是 RT-Thread 提供的虚拟文件系统组件,全称为 Device File System,即设备虚拟文件系统。DFS 框架为应用程序提供统一的 POSIX 文件和目录操作接口,如 read、write、poll/select 等。DFS 框架支持多种类型的文件系统,如 FatFS、RomFS、DevFS 等,并提供普通文件、设备文件、网络文件描述符的管理。
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MTD 设备
MTD 设备,全称为 Memory Technology Device,使用 MTD 设备为 NOR FLASH 和 NAND FLASH 提供统一接口,将文件系统与底层 FLASH 存储器进行了隔离。
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fal 组件
fal 全称为 Flash Abstraction Layer,即 Flash 抽象层,是对 Flash 及基于 Flash 的分区进行管理、操作的抽象层,对上层统一了 Flash 及 分区操作的 API。并提供了将分区创建成 MTD 设备的 API。
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SFUD 组件
SFUD 是一款开源的串行 SPI Flash 通用驱动库。现有市面的大部分串行 Flash,用户只需要提供 SPI 或 QSPI 的读写接口,SFUD 就可以识别并驱动。同时 RT-Thread 提供了 FAL 针对 SFUD 的驱动移植,可以使两个组件无缝连接。
层级关系
littlefs 在 RT-Thread 上运行的层级关系图如下所示:
开发者使用的是 DFS 框架提供的统一的 POSIX API,DFS 框架会调用 littlefs 的 API,littlefs 会使用 MTD 设备的读写接口,开发者可以使用 RT-Thread 提供的 fal 组件和 SFUD 组件来完成对 FLASH 的读写任务,也可以自己实现 MTD 设备的驱动程序,使 littlefs 可以挂载到更多的存储介质上。
littlefs 的移植
社区热心开发者 geniusgogo 为 RT-Thread 移植了 littlefs 的软件包,开发者只需要提供一个 MTD 设备即可使用 littlefs。开发者可以自己实现一个 MTD 设备