嵌入式文件系统znFAT介绍
今天给大家介绍一款适用于单片机的嵌入式文件系统——znfat。 这款文件系统由嵌入式大佬于振南开发，并在 gitee 开源共享的。
gitee仓库地址为（复制到浏览器打开）：
https://gitee.com/dbembed/znfat 一、介绍
znfat 并非一个标新立异的东西，它绝大部分与现行的微软 fat32 文件系统高度兼容。这意味着，它可实现与windows、linux等主流操作系统之间的文件无界互通。
znfat 因其独特的嵌入式应用背景与功能需求，在设计与实现上都引入了大量的创新思想与技术，其中所流露出来的各种开发技巧，对于广大工程师更是一笔巨大的精神与知识财富。 代码目录文件： 其中 znfat.c 与 znfat.h 是 znfat 的主体。前者是对各种功能函数的具体实现，后者对相关数据结构、宏进行定义。
mytype.h 对数据类型进行重定义；
deviceio.c 通过一些底层函数接口与存储设备扇区读写驱动进行对接；
congfig.h 可以对 znfat 进行相关的配置。
相关的头文件是 znfat 在实现过程中要使用的一些代码资源，比如汉字码表、功能扇区模板数据等。
二、关键代码解析
znfat_init 函数（在znfat.c文件中）功能： 文件系统初始化函数，将完成文件系统初始化参数集合的装入，为以后的文件操作作好准备。
1、定位 dbr 扇区（主要是找到 bpb 所在扇区）
读取物理 0 扇区通过判断是否是mbr扇区，若是 mbr 则从中提取b pb 扇区号，若不是 mbr 而是dbr则bpb扇区号为0； 判断是否是 mbr 的依据是前三个字节是否是：
dbr_mark {0xeb,0x58,0x90} //dbr的标志码 2、得到bpb所在扇区号后，通过读取 bpb 扇区得到文件系统的信息
首先，判断此文件系统的类型是否是 fat32 文件系统，若是fat32文件系统则依据读出bpb来填充全局结构体。
uint32 bpb_sector_no; //dbr(bpb)所在扇区号uint32 bytespersector; //每个扇区的字节数uint32 fatsectors; //fat表所占扇区数uint32 sectorsperclust; //每簇的扇区数uint32 firstfatsector; //第一个fat表所在扇区uint32 firstdirsector; //第一个目录所在扇区uint32 total_sizekb; //磁盘的总容量，单位为kb然后查找 fsinfo 信息，若找到fsinfo扇区则依据读出的内容填充结构体。uint32 fsinfo_sec; //fsinfo扇区所在的扇区uint32 free_ncluster; //空闲簇的个数uint32 next_free_cluster; //下一空簇 如果一个磁盘格式化后没有卷标，则其存储空间就没有一点占用，此时fsinfo记录的剩余空簇数为 xffffffff。
三、znfat的移植
移植过程比较简单，主要有两步：
数据类型重定义与rom数据读取函数的实现；
存储设备物理扇区读/写驱动。
1、数据类型重定义与rom数据读取函数的实现
根据目标平台实际的数据类型对 mytype.h 中的类型进行重新定义，包括无符号整型、有符号整型与rom数据类型。 存储在芯片 rom 中的数据，比如汉字编码表，就是rom数据类型。 以stm32单片机为例，类型重定义如下：
2、存储设备物理扇区读/写驱动
znfat 的整体结构分为3层：物理层、实现层、应用层。
物理层是整个 znfat 的根基，znfat 通过它来操作存储设备，为其正常运转提供扇区读/写服务。
移植工作主要在实现和调试物理层，只要物理层没问题，那么后续工作就很简单了。 znfat在物理层只留出一个设备驱动接口，不关心实际是什么存储设备，也不关心驱动程序实现的具体细节，它只认识扇区地址与标准的 512 字节的扇区数据。
四、常见问题
1、znfat的稳定性、正确性等指标是如何保证的？
znfat 自发布之后基本没有出现过问题。在实际工程项目中的应用也有很多，经历了诸如大数据量、长时间、频率读/写等严峻的尝试，最终表面它是没有问题，且是稳定的。
2、znfat能否应用于flashrom或u盘，还是只能用于sd卡？
znfat 对物理存储设备进行了抽象，它根本不关心具体存储设备是什么，只关心是否能够通过连续的地址正确读/写它的扇区。
3、znfat编译之后，超出了的单片机的rom和ram容量怎么办？
znfat 本身占用的 ram 资源最小可达到 900 字节，最多 1300 字节左右；rom资源占用一般为 20~60kb。 影响他们的主要原因为：znfat 的不同工作模式；目标芯片cpu与编译器的差异。
4、znfat是否支持长文件名？
znfat 对长文件名的支持非常全面，使用者可以对长文件名的最大长度进行配置，以面用于存储长文件名的缓冲区占用过多内存。 另外，该文件系统还设计了长文件名功能的总开关，关闭之后将不再支持长文件名功能。
5、znfat是否允许进行商业应用？
znfat是完全免费、自由而且长期有人维护与改进的开源项目。但是对于商业应用，znfat与作者均不承担任何后果与责任。
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gitee仓库地址为（复制到浏览器打开）：
https://gitee.com/dbembed/znfat 一、介绍
znfat 并非一个标新立异的东西，它绝大部分与现行的微软 fat32 文件系统高度兼容。这意味着，它可实现与windows、linux等主流操作系统之间的文件无界互通。
znfat 因其独特的嵌入式应用背景与功能需求，在设计与实现上都引入了大量的创新思想与技术，其中所流露出来的各种开发技巧，对于广大工程师更是一笔巨大的精神与知识财富。 代码目录文件： 其中 znfat.c 与 znfat.h 是 znfat 的主体。前者是对各种功能函数的具体实现，后者对相关数据结构、宏进行定义。
mytype.h 对数据类型进行重定义；
deviceio.c 通过一些底层函数接口与存储设备扇区读写驱动进行对接；
congfig.h 可以对 znfat 进行相关的配置。
相关的头文件是 znfat 在实现过程中要使用的一些代码资源，比如汉字码表、功能扇区模板数据等。
二、关键代码解析
znfat_init 函数（在znfat.c文件中）功能： 文件系统初始化函数，将完成文件系统初始化参数集合的装入，为以后的文件操作作好准备。
1、定位 dbr 扇区（主要是找到 bpb 所在扇区）
读取物理 0 扇区通过判断是否是mbr扇区，若是 mbr 则从中提取b pb 扇区号，若不是 mbr 而是dbr则bpb扇区号为0； 判断是否是 mbr 的依据是前三个字节是否是：
dbr_mark {0xeb,0x58,0x90} //dbr的标志码 2、得到bpb所在扇区号后，通过读取 bpb 扇区得到文件系统的信息
首先，判断此文件系统的类型是否是 fat32 文件系统，若是fat32文件系统则依据读出bpb来填充全局结构体。
uint32 bpb_sector_no; //dbr(bpb)所在扇区号uint32 bytespersector; //每个扇区的字节数uint32 fatsectors; //fat表所占扇区数uint32 sectorsperclust; //每簇的扇区数uint32 firstfatsector; //第一个fat表所在扇区uint32 firstdirsector; //第一个目录所在扇区uint32 total_sizekb; //磁盘的总容量，单位为kb然后查找 fsinfo 信息，若找到fsinfo扇区则依据读出的内容填充结构体。uint32 fsinfo_sec; //fsinfo扇区所在的扇区uint32 free_ncluster; //空闲簇的个数uint32 next_free_cluster; //下一空簇 如果一个磁盘格式化后没有卷标，则其存储空间就没有一点占用，此时fsinfo记录的剩余空簇数为 xffffffff。
三、znfat的移植
移植过程比较简单，主要有两步：
数据类型重定义与rom数据读取函数的实现；
存储设备物理扇区读/写驱动。
1、数据类型重定义与rom数据读取函数的实现
根据目标平台实际的数据类型对 mytype.h 中的类型进行重新定义，包括无符号整型、有符号整型与rom数据类型。 存储在芯片 rom 中的数据，比如汉字编码表，就是rom数据类型。 以stm32单片机为例，类型重定义如下：
2、存储设备物理扇区读/写驱动
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物理层是整个 znfat 的根基，znfat 通过它来操作存储设备，为其正常运转提供扇区读/写服务。
移植工作主要在实现和调试物理层，只要物理层没问题，那么后续工作就很简单了。 znfat在物理层只留出一个设备驱动接口，不关心实际是什么存储设备，也不关心驱动程序实现的具体细节，它只认识扇区地址与标准的 512 字节的扇区数据。
四、常见问题
1、znfat的稳定性、正确性等指标是如何保证的？
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3、znfat编译之后，超出了的单片机的rom和ram容量怎么办？
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4、znfat是否支持长文件名？
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5、znfat是否允许进行商业应用？
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