0%

eCos FAT32 文件系统

FAT文件系统部分资料,用于开发eCos FAT接口,<FatFs – FAT> <NTGS-3G – NTFS>


问题

可怕的问题:FATFS f_open() 返回可怕的 FR_NO_FILESYS

SDHC KINGSTON的4G卡 ,在电脑上已经格式化,里面有ABC.TXT文本文件。

移植好的FATFS文件系统在 万利的EK-STM32F 开发板上 对写SD卡。

disk_sta=disk_initialize(0);//disk_status        
f_mount(0, &fatfs[0]);  

上面两句都运行正常! 到

/* Open source file on the drive 1 */
res = f_open(&fsrc, "0:/ABC.TXT", FA_CREATE_NEW | FA_READ);

就返回可怕的FR_NO_FILESYSTEM

从网上找来同样的问题的帖子:

SD卡sector0读出来只有最后两个字节是 55 AA,中间也有几个数据,其他的都是00,
check_fs函数返回 FR_NO_FILESYSTEM 无可用的文件系统。
网上查了一下FAT系统的资料,发现物理扇区0(MBR)并不是逻辑扇区0,
根据第一个sector读出的数据,我的物理扇区的地址应该是0x61而不是0。
后来仔细查了一下FATFS的源码,发现只支持 FDISK 和 SFD 格式的FAT系统,
于是我猜想如果用fdisk格式化,MBR的物理扇区和逻辑扇区地址就都是0了。
然后在linux下用FDISK又格式化了一把,发现情况还是一样。

我现在在裸机下移植fatfs,出现和你差不多的问题,麻烦楼主能看看

fmt = check_fs(fs, bsect = 0);                // Check sector 0 if it is a VBR 
//fmt = check_fs(fs, 243);
if (fmt == 1) {                                                // Not an FAT-VBR, the disk may be partitioned 
    // Check the partition listed in top of the partition table 
    tbl = &fs->win;        // Partition table 
    if (tbl) {                                                                        // Is the partition existing? 
        bsect = LD_DWORD(&tbl);                                        // Partition offset in LBA 
        fmt = check_fs(fs, bsect);                                        // Check the partition 
        //fmt = check_fs(fs, 0);
    }
}

第一句话fmt = check_fs(fs, bsect = 0);是去读sd卡的MBR,即第0扇区,数据正常,
且根据里面的数据经过bsect = LD_DWORD(&tbl);这句话计算正确得到启动扇区的位置(243),
然后fmt = check_fs(fs, bsect);这句话就是去读这个启动扇区内的数据,这里面的数据
非常重要,就像我们电脑的C盘,但是返回来全部是0,导致fatfs失败。
然后同一张卡在另一块板子的代码上测试正常,里面的数据也正常。
那么可以说明一点的是,既然可以读0扇区数据正常那么说明sd的底层读函数是对的,那么为什么读不出来第243扇区的数据?
同事怀疑是sd卡初始化中设置成了只能读一次,那么我一开始就读第243扇区,
也是返回全0.这就郁闷了。在另一块板子的代码上测试,一开始读243扇区的数据是正常的。
最后,我将sd卡格式化,用winhex查看其扇区内容,发现0扇区和243扇区的数据没变。

FR_NO_FILESYSTEM 问题:

提示没有在你的目标存储器上建立文件系统,试试res = f_mkfs(0,0,2048);这里的2048是2048 bytes,
指的是你的目标存储器的扇区大小 也有可能是你没有执行注册磁盘空间的操作,试试res = f_mount(0,&fs);

我在读写TF卡的时候也出现过这样的问题,我的解决方式是将卡用卡槽插到PC机上,然后格式化一下,我格式化选择的是FAT格式。

试试用F_MKFS函数格式化一下
未格式化为Fat格式,先在电脑里格式化或者用Fatfs自带的格式化函数格式化SD.记得要格式化为Fatfs支持的格式

记得要把文件系统变量放到main函数的外面,比如工作区的变量,文件指针变量等。不这样做会出现一些错误,改了就好。我移植的时候没注意,就一直停顿这里很久,原因不明。

说明你没有格式化,首先需要执行f_mkfs()函数,此步骤为建立FAT相关的一些表。只需要执行一次就可以了,以后再运行程序不需执行。

在FATFS中经常用到chk_mount这个函数,主要是对物理驱动器检测它的可用性,即磁盘现在是否可用,避免了磁盘中途掉电的情况,在其中有这么一段程序

fmt = check_fs(fs, bsect = 0);                // Check sector 0 if it is a VBR /可用的分区记录
if (fmt == 1) {                                                // Not an FAT-VBR, the disk may be partitioned /
    //结束符正确,确不是FAT系统,则读取下一个分区的数据,看是否是有效的结束符和FAT系统
    // Check the partition listed in top of the partition table /
    tbl = &fs->win[MBR_Table + LD2PT(vol) * SZ_PTE];// Partition table /下一个分区属性的16字节存储指针
    if (tbl[4]) {                                                                        // Is the partition existing? /系统ID对于FAT32为0x01,未用是为0
        bsect = LD_DWORD(&tbl[8]);                                        // Partition offset in LBA /分区偏移地址
        fmt = check_fs(fs, bsect);        //root record                                // Check the partition /这一句不懂了
    }
}        

这一次它是要检测什么的??

后来想了一想,对于我们的硬盘,大多是只有一个分区的,但是有的可能会有多个分区,而对于每一个分区而言,他都有一个MBR区,又称为伪MBR区,存储了这一个分区的引导程序,以及分区的信息,这样的话,如果第一个分区不是FAT系统,我们就查找是否又下一个分区,如果有的话,就开始对下一分区的判断……

但是为什么它只检测了两个分区呢,可能后面还有分区呢???

if (fmt == 3) return FR_DISK_ERR;
if (fmt) return FR_NO_FILESYSTEM; // No FAT volume is found /
//两次检测之后还不是FAT系统,就返回错误

我的理解是:
在一些SD1.0中,物理0扇区就是逻辑0扇区,0扇区就是DBR,没有MBR,
这种情况也就不存在分区,第一个fmt = check_fs(fs, bsect = 0);会返回0,
因为check_fs里的第三个或第四个if判断会检测到DBR里面的FAT系统标识字符串,
其中一个会返回0,fmt=0,fmt = check_fs(fs, bsect);就不会执行了

if (disk_read(fs->drive, fs->win, sect, 1) != RES_OK) // Load boot record  
    return 3; 
if (LD_WORD(&fs->win[BS_55AA]) != 0xAA55) // Check record signature (always placed at offset 510 even if the sector size is >512)  
    return 2; 

if ((LD_DWORD(&fs->win[BS_FilSysType]) & 0xFFFFFF) == 0x544146) // Check "FAT" string  
    return 0; 
if ((LD_DWORD(&fs->win[BS_FilSysType32]) & 0xFFFFFF) == 0x544146) 
    return 0; 

    return 1; 

而在一些有MBR的sd卡中物理0扇区是MBR,mbr里有DBR的偏移信息,
执行fmt = check_fs(fs, bsect = 0);的时候,第一个和第二个if会通过,
但是mbr里面没有fat标识字符串所以第三个和第四个if不会过,返回1,fmt=1就会执行fmt = check_fs(fs, bsect);
其中bsect是从mbr里读出来的逻辑0扇区偏移量,既DBR所在扇区,这次执行就同上面读DBR一样,会再第三个或第三个if返回0.

chaN的驱动是针对sd,ata,usb,nand的,不单单是sd。我的sd2.0是没有MBR的,0扇区就是DBR。而PC硬盘ata的MBR就在0扇区。
我们重装PC的时候硬盘是可以选择NTFS和FAT等格式。
在有MBR的前提下,就有DPT,紧接MBR引导代码是DPT和“55AA”,DBR是在偏移X扇区里,X就是代码的tbl[8]的双字(4字节),也就是DPT的OFFSET 8~11。
假设有4分区,那么只要第一次检查0扇区是不是DBR,如果不是就检查第二次(只需检查1次即可,无需检查多次,目的是验证是否是FAT),检查偏移X扇区。
执行check_fs(fs, bsect);后返回0,则说明第4分区DBR就在X扇区,验证成功,返回!0则错误。

用电脑上的winhex去看下你的sd卡的0扇区是怎么回事
看看是不是mbr,当然 也得了解下这个mbr的结构
fat文件系统原理总得知道个大概吧

可以使用WinHex来查看MBR,方法为:打开WinHex,然后在菜单栏选择“工具”、“打开磁盘”,在“物理驱动器”一栏选择自己的硬盘打开就可以了。

对U盘的格式化就是按照文件系统的规范完成BUFF的组建,然后写入到指定的扇区中,例如FAT32的DBR、FAT表等。

ref

  1. stm32移植ecos #31,ecos sd driver,SD卡驱动(1)
  2. stm32移植ecos #32,ecos sd driver,SD卡驱动(2)
  3. stm32移植ecos #33,ecos sd driver,SD卡驱动(3)
  4. stm32移植ecos #34,ecos sd driver,SD卡驱动(4)
  5. reading size and used space on compact flash (CF) card?
  6. SD卡数据结构与FAT文件系统详细分析(上)
  7. SD卡数据结构与FAT文件系统详细分析(下)
  8. FatFs - Generic FAT File System Module
  9. FAT32文件系统详解
  10. FATFS 移植 (应用部分)
  11. FATFS f_open() 返回可怕的 FR_NO_FILESYS
  12. FAT系统原理.pdf
  13. FAT白皮书中文版.pdf