初学littlefs文件系统

概述

一个为微控制器设计的小故障安全文件系统。

• 掉电恢复能力: 设计用于处理随机电源故障。所有文件操作都有很强的写时拷贝保证，如果断电，文件系统将恢复到上一次已知的良好状态。

• 动态磨损均衡: 设计考虑到闪存，并提供动态块磨损均衡。此外，littlefs可以检测坏块并在它们周围工作。

• 有限RAM/ROM: 被设计为使用少量内存。RAM的使用是严格限制的，这意味着RAM的使用不会随着文件系统的增长而改变。文件系统不包含无界递归，动态内存仅限于可静态提供的可配置缓冲区。

在lfs.h的评论中可以找到详细的文档（或者至少是目前可用的尽可能多的细节）。 littlefs采用了一种配置结构，定义了文件系统的运行方式。配置结构为文件系统提供了块设备操作和维度、可调整的参数（用于在性能上权衡内存使用情况）以及可选的静态缓冲区（如果用户希望避免动态内存）。 littlefs的状态存储在lfs\t类型中，由用户分配，允许同时使用多个文件系统。使用lfs\u t和configuration struct，用户可以格式化块设备或挂载文件系统。 挂载后，littlefs提供了一整套类似POSIX的文件和目录功能，但文件系统结构的分配必须由用户提供。 所有POSIX操作，比如remove和rename，都是原子的，即使在断电的情况下也是如此。此外，在对文件调用sync或close之前，文件更新实际上不会提交到文件系统。

littlefs文件系统下载地址

Tags · littlefs-project/littlefs · GitHub

下载最新的即可。

源码下载下来后，只需要其中的4个文件：lfs.c、lfs.h、lfs_util.c、lfs_util.h，其他文件都是用于测试的Demo例程，调试过程中需要参考的话可以了解一下。

移植步骤

将lfs.c、lfs.h、lfs_util.c、lfs_util.h这4个文件放到一个新建的文件夹，并将其添加到工程中；sos_lfs.c这个文件是我对lfs.c接口二次封装生成的文件，这个文件根据你自己喜好命名，适配即可。

2、适配lfs_util.h

lfs_util.h中需要修改申请内存的方式，如果你代码中对malloc有修改过，就需要修改为你动态申请内存的方式

原版

我的系统移植了FreeRTOS系统，动态申请内存是在FreeRTOS的总内存中申请，所以我需要修改此内存申请的方式

 3、适配lfs_config结构体的内容

下面是我的lfs_config配置表

3.1、block_count我用了宏定义，这个大小根据你分配内存大小给定，我分配的littlefs的内存大小是2600K，所以INTERNALFLASH_LFS_MAXSIZE是650，其中cache_size的大小和block_size、read_size的大小成比例，否则运行lfs的时候就会出现错误的问题

3.2、在单线程的情况下lock和unlock可以不适配，多线程的时候，建议适配，因为会出现抢占资源，导致不必要的错误。

3.3、.read、.prog、.erase 、.sync  、.lock 、.unlock 适配

注：因为flash中有存放了你的程序，不是整块芯片都用作littlefs文件系统，所以INTERNALFLASH_STARTADDR是我内存已经规划好相应的地址，需要偏移了指定大小的地址之后才开始被littlefs使用的；

.read

 .prog

.erase

 .sync

.lock

 .unlock

4、测试接口是否适配OK？

1、lfs初始化

2、测试函数接口

void lfs_test(void){    int err;    printf("*****************内部文件系统测试*********************\r\n");// mount the filesystemerr = lfs_mount(&lfs_sosInternalFlash, &intCfg);    // reformat if we can't mount the filesystem// this should only happen on the first bootif(err){        printf("err2=%d\r\n", err);    lfs_format(&lfs_sosInternalFlash, &intCfg);    lfs_mount(&lfs_sosInternalFlash, &intCfg);    }    // read current count    uint32_t boot_count1 = 0;    lfs_file_open(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash, "boot_count1", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);    lfs_file_read(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash, &boot_count1, sizeof(boot_count1));    printf("ID:%d\r\n", lfs_file_internalFlash.id);    // update boot count    boot_count1 += 1;    lfs_file_rewind(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash);    lfs_file_write(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash, &boot_count1, sizeof(boot_count1));    // remember the storage is not updated until the file is closed successfully    lfs_file_close(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash);    uint32_t txt1 = 0;    lfs_file_open(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash, "txt1", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);    lfs_file_read(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash, &txt1, sizeof(txt1));    printf("ID:%d\r\n", lfs_file_internalFlash.id);    // update boot count    txt1 += 1;    lfs_file_rewind(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash);    lfs_file_write(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash, &txt1, sizeof(txt1));    // remember the storage is not updated until the file is closed successfully    lfs_file_close(&lfs_sosInternalFlash, &lfs_file_internalFlash);    // release any resources we were using    lfs_unmount(&lfs_sosInternalFlash);    // print the boot count    printf("boot_count1: %d\r\n", boot_count1);    printf("txt1: %d\r\n", txt1);    printf("\r\n");    printf("*****************外部文件系统测试*********************\r\n");    // mount the filesystem    err = lfs_mount(&lfs_sosExternalFlash, &extCfg);// reformat if we can't mount the filesystem// this should only happen on the first bootif(err){        printf("err1=%d\r\n", err);        lfs_format(&lfs_sosExternalFlash, &extCfg);lfs_mount(&lfs_sosExternalFlash, &extCfg);}// read current countuint32_t boot_count2 = 0;lfs_file_open(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash, "boot_count2", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);lfs_file_read(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash, &boot_count2, sizeof(boot_count2));    printf("ID:%d\r\n", lfs_file_externalFlash.id);// update boot countboot_count2 += 1;lfs_file_rewind(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash);lfs_file_write(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash, &boot_count2, sizeof(boot_count2));// remember the storage is not updated until the file is closed successfullylfs_file_close(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash);        uint32_t txt2 = 0;    lfs_file_open(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash, "txt2", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);    lfs_file_read(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash, &txt2, sizeof(txt2));    printf("ID:%d\r\n", lfs_file_externalFlash.id);    // update boot count    txt2 += 1;    lfs_file_rewind(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash);    lfs_file_write(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash, &txt2, sizeof(txt2));    // remember the storage is not updated until the file is closed successfully    lfs_file_close(&lfs_sosExternalFlash, &lfs_file_externalFlash);// release any resources we were usinglfs_unmount(&lfs_sosExternalFlash);// print the boot countprintf("boot_count2: %d\r\n", boot_count2);    printf("txt2: %d\r\n", txt2);    printf("\r\n");}

 测试通过，读写和擦除都正常，littlefs算移植完成

5、注意事项

1、在创建文件的时候，如果该文件已经创建过了，你再次创建同样的名字，没有加LFS_O_EXCL属性，文件同样会创建成功，但是不会返回文件已存在的错误码，创建的次数越多，后面文件系统内存会出现泄漏，最后导致写入文件都会报内存不足的问题，需要注意

2、内外文件系统需要自己注意函数的调用，不要混乱使用。

3、lfs_config配置表看自己的需要的大小适配，不过如果配置不对，很容易报错，推荐用的我的配置表。

4、挂载文件系统时候，如果没有实现read、erase和write的操作，会出现错误码：-84；

5、没有挂载成功，调用卸载函数会导致代码卡死。

6、总结

这篇文件断断续续写的，有不足的地方希望一起探讨，后续有新的发现和注意事项，我会持续更新。

来源地址：https://blog.csdn.net/weixin_45270358/article/details/126306342