广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925 ZLG/FS文件糸统简要说明 概述 1.1ZLG/FS简介 ZLG/FS是广州周立功单片机发展有限公司开发的面向嵌入式系统开发的小型文件系 统,是ZLG系列中间件的重要成员之一。它是与FAT2、FAT16、FAT32高度兼容的文件 系统,可以直接与个人电脑交换文件。它是可移植的、可固化的文件系统,可以用于前后 系统,也可用于多任务环境。目前,ZLG/FS的最新版本为10 12 ZLG/FS的特点 高度兼容FAT12、FAT16、FAT32 ZLGS可以正确访问由 windows98建立的FAT12、FAT16、FAT32逻辑盘,ZLG/FS 建立的逻辑盘也可以被 windows98正确的访问 ●可移植 全部代码由 ANSI C编写,并且与目标处理器的存储器结构无关(即与无论存储器 是大端结构还是小端结构均不影响程序的执行),方便用户移植到自己的目标系统 中 ●可固化 ZLG/FS为嵌入系统设计,如果您有固化手段,它可以嵌入到您的产品中成为产品的 一部分 支持多任务操作系统 提供ZLG/FS在μC/OS-Ⅱ使用的接口代码,用户参考这些代码就可以很方便的在别 的多任务环境下使用 ZLG/FS 兼容多种介质 ZLG/FS提供一个底层驱动程序的接口,用户只需要提供相应的介质的扇区访问代码 就可以在相应的介质上使用 ZLG/FS 提供源代码 需要购买源码的用户可以与广州周立功单片机发展有限公司联系 可配置 得到源码的用户可以对一些参数进行配置 1.3已实现的特性 支持多个逻辑盘 不同的逻辑盘可以在不同的介质上 支持树型目录结构,子目录层数不受限制 支持以FAT12、FAT16、FAT32格式化的逻辑盘 支持8.3文件名格式 支持文件读写和目录操作 ●提供格式化( format)范例代码 14暂时未实现的特性 对文件、目录名的限制不够严格 这一版本的 ZLG/FS有一些FAT规范限制使用的字符没有过滤掉
广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020) 38730916 38730917 38730976 38730977 Fax: 38730925 ZLG/FS 文件系统简要说明 1 概述 1.1 ZLG/FS 简介 ZLG/FS 是广州周立功单片机发展有限公司开发的面向嵌入式系统开发的小型文件系 统，是 ZLG 系列中间件的重要成员之一。它是与 FAT12、FAT16、FAT32 高度兼容的文件 系统，可以直接与个人电脑交换文件。它是可移植的、可固化的文件系统，可以用于前后台 系统，也可用于多任务环境。目前，ZLG/FS 的最新版本为 1.0。 1.2 ZLG/FS 的特点 z 高度兼容 FAT12、FAT16、FAT32 ZLG/FS 可以正确访问由 windows98 建立的 FAT12、FAT16、FAT32 逻辑盘，ZLG/FS 建立的逻辑盘也可以被 windows98 正确的访问。 z 可移植 全部代码由 ANSI C 编写，并且与目标处理器的存储器结构无关（即与无论存储器 是大端结构还是小端结构均不影响程序的执行），方便用户移植到自己的目标系统 中。 z 可固化 ZLG/FS 为嵌入系统设计，如果您有固化手段，它可以嵌入到您的产品中成为产品的 一部分 z 支持多任务操作系统 提供 ZLG/FS 在μC/OS-II 使用的接口代码，用户参考这些代码就可以很方便的在别 的多任务环境下使用 ZLG/FS。 z 兼容多种介质 ZLG/FS 提供一个底层驱动程序的接口，用户只需要提供相应的介质的扇区访问代码 就可以在相应的介质上使用 ZLG/FS。 z 提供源代码 需要购买源码的用户可以与广州周立功单片机发展有限公司联系。 z 可配置 得到源码的用户可以对一些参数进行配置。 1.3 已实现的特性 z 支持多个逻辑盘 z 不同的逻辑盘可以在不同的介质上 z 支持树型目录结构，子目录层数不受限制 z 支持以 FAT12、FAT16、FAT32 格式化的逻辑盘 z 支持 8.3 文件名格式 z 支持文件读写和目录操作 z 提供格式化(format)范例代码 1.4 暂时未实现的特性 z 对文件、目录名的限制不够严格 这一版本的 ZLG/FS 有一些 FAT 规范限制使用的字符没有过滤掉。 - 1 -
广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925 ●忽略文件(目录)属性中的时间相关属性 因为嵌入式系统常常没有系统时钟,而且即使有,也没有统一的标准,所以这一个 版本的ZLG/FS没有处理文件、目录关于时间相关的特性 忽略文件(目录)属性中的只读、存档、隐含、系统属性 这一版本的ZLG/FS没有对带有着几个属性的文件、目录进行特殊处理。 ●忽略除第一个FAT表以外的所有FAT表 如果逻辑盘有几个FAT表,则这一版本的 ZLG/FS只操作第一个FAT表,其它的FAT 表保持不变。这几个FAT表就不同步 忽略长文件名 这一版本的ZLG/FS不支持创建和访问长文件名的文件。不过,具有长文件名的文 件还是可以通过短文件名访问 ZLG/FS的升级版将逐步解决上述问题 2 ZLG/FS的结构视图 21概述 ZLG/FS采用模块化层次结构设计,并使用底层驱动程序来兼容不同的硬件结构和不同 的介质,其结构如图1所示 22应用程序 应用程序是用户自己编写的程序,是ZLG/FS的使用者,位于整个程序的最高层。应用 程序可以调用ZLG/FS提供的函数(API)对文件和目录进行相应的操作 2.3文件管理与目录管理 文件管理模块和目录管理模块是直接与应用程序接口的模块,位于 ZLG/FS的最高层 大部分用户接口函数(API)都在这两个模块中定义。文件管理模块提供所有与相关文件相 关的函数(API):目录管理模块提供与操作录相关的函数(API)。 24文件分配表管理与文件目录表管理 文件分配表管理模块和文件目录表管理模块管理着FAT文件系统的两个重要的数据结 构,用户程序不能调用它们。 2.5逻辑盘管理模块 逻辑盘管理模块保存着每个逻辑盘的一些基本信息。例如,逻辑盘使用的驱动程序由这 个模块保存。这些信息会被很多其它模块使用,大部分模块都需要调用这个模块的函数 (API)来获取自己需要的逻辑盘的信息。ZLG/FS通过这个模块管理多个逻辑盘。 2.6高速缓存( cache)管理模块 高速缓存( cache)是为了加快逻辑盘的访问速度而加入的。它利用一些ram作为 cache 保存一些访问过的逻辑盘扇区的内容。如果某次读逻辑盘扇区的数据时 cache中有其备份, 则不再读取磁盘。同时,写数据到逻辑盘扇区实际并不直接操作逻辑盘扇区,而是先写到 cache中,当某种原因这一片 cache要存储其它扇区数据时,或是调用相应的函数(API)时 才真正的写入逻辑盘。这样就极大的减少了访问逻辑盘的次数,相应的提高了速度(通常逻 辑盘速度比较慢)。这个模块就是用来管理 cache的
广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020) 38730916 38730917 38730976 38730977 Fax: 38730925 z 忽略文件（目录）属性中的时间相关属性 因为嵌入式系统常常没有系统时钟，而且即使有，也没有统一的标准，所以这一个 版本的 ZLG/FS 没有处理文件、目录关于时间相关的特性。 z 忽略文件（目录）属性中的只读、存档、隐含、系统属性 这一版本的 ZLG/FS 没有对带有着几个属性的文件、目录进行特殊处理。 z 忽略除第一个 FAT 表以外的所有 FAT 表 如果逻辑盘有几个 FAT 表，则这一版本的 ZLG/FS 只操作第一个 FAT 表，其它的 FAT 表保持不变。这几个 FAT 表就不同步。 z 忽略长文件名 这一版本的 ZLG/FS 不支持创建和访问长文件名的文件。不过，具有长文件名的文 件还是可以通过短文件名访问。 ZLG/FS 的升级版将逐步解决上述问题。 2 ZLG/FS 的结构视图 2.1 概述 ZLG/FS 采用模块化层次结构设计，并使用底层驱动程序来兼容不同的硬件结构和不同 的介质，其结构如图 1 所示。 2.2 应用程序 应用程序是用户自己编写的程序，是 ZLG/FS 的使用者，位于整个程序的最高层。应用 程序可以调用 ZLG/FS 提供的函数(API)对文件和目录进行相应的操作。 2.3 文件管理与目录管理 文件管理模块和目录管理模块是直接与应用程序接口的模块，位于 ZLG/FS 的最高层。 大部分用户接口函数（API）都在这两个模块中定义。文件管理模块提供所有与相关文件相 关的函数（API）；目录管理模块提供与操作录相关的函数（API）。 2.4 文件分配表管理与文件目录表管理 文件分配表管理模块和文件目录表管理模块管理着 FAT 文件系统的两个重要的数据结 构，用户程序不能调用它们。 2.5 逻辑盘管理模块 逻辑盘管理模块保存着每个逻辑盘的一些基本信息。例如，逻辑盘使用的驱动程序由这 个模块保存。这些信息会被很多其它模块使用，大部分模块都需要调用这个模块的函数 （API）来获取自己需要的逻辑盘的信息。ZLG/FS 通过这个模块管理多个逻辑盘。 2.6 高速缓存(cache)管理模块 高速缓存（cache）是为了加快逻辑盘的访问速度而加入的。它利用一些 ram 作为 cache 保存一些访问过的逻辑盘扇区的内容。如果某次读逻辑盘扇区的数据时 cache 中有其备份， 则不再读取磁盘。同时，写数据到逻辑盘扇区实际并不直接操作逻辑盘扇区，而是先写到 cache 中，当某种原因这一片 cache 要存储其它扇区数据时，或是调用相应的函数（API）时 才真正的写入逻辑盘。这样就极大的减少了访问逻辑盘的次数，相应的提高了速度（通常逻 辑盘速度比较慢）。这个模块就是用来管理 cache 的。 - 2 -
广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925 2.7底层驱动程序 ZLG/FS可以兼容多种介质和硬件,这是通过底层驱动程序实现的。底层驱动为上层程 序提供与设备无关的接口,ZLG/FS就通过这个接口访问实际的硬件。由于嵌入式系统的硬 件没有标准,千差万别,所以底层驱动程序一般由用户编写。不过, ZLG/FS已经把与硬件 相关的代码压缩到最小,用户只要编写很少的代码就可以使用ZLG/FS了。同时 ZLG/FS给 出相应的文档及实例帮助用户编写底层驱动程序。 28实用程序 实用程序不是ZLG/FS的组成部分,用户的最终代码也可能不包括它们。但它们又是非 常必要的。例如,初次使用文件系统时往往要用到 format(格式化逻辑盘)实用程序初始化 逻辑盘。当前版本的ZLGS包含一个与硬件无关 format的代码(一些实用程序如分区是与 硬件相关的)。 应用程序 文件管理 目录管理 实用程序 文件分配表 文件目录表 (FAT)管理 (FDT)管理 逻辑盘管理 高速缓存( CACSE)管理 底层驱动程序 注释:(1)实线箭头表示正常调用关系,虚线表示正常情况不会出现的调用 (2)模块所在位置代表其所在的层次 (3)实用程序可能调用任何层次的函数 图1ZLG/FS逻辑结构图 3源代码文件说明 ZLG/FS由多个文件组成,其简要说明见表1 表1乙LG/FS源代码说明 文件名 所属模块 备注 ZLG/FS的头文件 file c 文件管理 dir. C 目录管理
广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020) 38730916 38730917 38730976 38730977 Fax: 38730925 2.7 底层驱动程序 ZLG/FS 可以兼容多种介质和硬件，这是通过底层驱动程序实现的。底层驱动为上层程 序提供与设备无关的接口，ZLG/FS 就通过这个接口访问实际的硬件。由于嵌入式系统的硬 件没有标准，千差万别，所以底层驱动程序一般由用户编写。不过，ZLG/FS 已经把与硬件 相关的代码压缩到最小，用户只要编写很少的代码就可以使用 ZLG/FS 了。同时 ZLG/FS 给 出相应的文档及实例帮助用户编写底层驱动程序。 2.8 实用程序 实用程序不是 ZLG/FS 的组成部分，用户的最终代码也可能不包括它们。但它们又是非 常必要的。例如，初次使用文件系统时往往要用到 format（格式化逻辑盘）实用程序初始化 逻辑盘。当前版本的 ZLG/FS 包含一个与硬件无关 format 的代码（一些实用程序如分区是与 硬件相关的）。 文件分配表 （FAT）管理 文件管理 目录管理 文件目录表 （FDT）管理 逻辑盘管理 高速缓存（CACSE）管理 实用程序 应用程序 底层驱动程序 注释：(1) 实线箭头表示正常调用关系，虚线表示正常情况不会出现的调用。 (2) 模块所在位置代表其所在的层次 (3) 实用程序可能调用任何层次的函数 图 1 ZLG/FS 逻辑结构图 3 源代码文件说明 ZLG/FS 由多个文件组成，其简要说明见表 1。 表 1 ZLG/FS 源代码说明 文件名 所属模块 备注 Fat.h 无 ZLG/FS 的头文件 file.C 文件管理 无 dir.C 目录管理 无 - 3 -
广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925 FAT. C 文件分配表管理 用户不能直接调用 文件目录表管理 用户不能直接调用 disk. c 逻辑盘管理 RWSec. C 高速缓存管理 用户不能直接调用 OSFile. c μCOS接口代码无 用户编写文件 低层驱动程序 参考例子 floppy.c format. c 实用程序 格式化例子 4API函数集 4.1系统配置配置手册 ZLG/FS是一个可以配置的软件包。目前,其可配置的选项不多,具体信息参考表2。 其配置的方法是在 config. h的# nclude"fath”之前定义这些常量,其例子见程序清单1 表2 ZLG/FS系统配置一览表 功能 常量名 取值范围 描述、注意点 可以同时打开 MAX OPEN FILES10800尽量贴近实际需要。使用较小的值可以优化代码和 的文件数目 RAM的使用。其默认值为10。 cache可缓冲 DISK_CACHE_SIZE根据实际情况应当是所有逻辑盘中扇区所占字节数最大的那个逻 的数据大小 值 辑盘的扇区的尺寸。其默认值为512 cache可缓冲 MAX DISK_ CACHES1-65535 调整此值可以在速度和RAM占用之间取得平衡,应 的扇区数目 该通过实验决定此值。其默认值为100 可同时支持的 MAX DRIVES 尽量贴近实际需要。使用较小的值可以优化代码和 逻辑盘数目 RAM的使用。其默认值为1 程序清单1修改 ZLGIFS的配置 #define MAX OPEN Files #define DISK CACHE Size #define MAX DISK caches #define MAX drives #includ fat. h 4.2返回值说明 ZLG/FS的很多函数都用返回值返回操作的结果信息,它们的返回值是统一的,见表3
广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020) 38730916 38730917 38730976 38730977 Fax: 38730925 FAT.C 文件分配表管理 用户不能直接调用 FDT.C 文件目录表管理 用户不能直接调用 disk.C 逻辑盘管理 无 RWSec.C 高速缓存管理 用户不能直接调用 OSFile.c μC/OS-II 接口代码 无 用户编写文件 低层驱动程序 参考例子 floppy.c format.C 实用程序 格式化例子 4 API 函数集 4.1 系统配置配置手册 ZLG/FS 是一个可以配置的软件包。目前，其可配置的选项不多，具体信息参考表 2。 其配置的方法是在 config.h 的#include “fat.h”之前定义这些常量，其例子见程序清单 1。 表 2 ZLG/FS 系统配置一览表 功能 常量名 取值范围 描述、注意点 可以同时打开 的文件数目 MAX_OPEN_FILES 1~0x8000 尽量贴近实际需要。使用较小的值可以优化代码和 RAM 的使用。其默认值为 10。 cache 可缓冲 的数据大小 DISK_CACHE_SIZE 根据实际情况 取值 应当是所有逻辑盘中扇区所占字节数最大的那个逻 辑盘的扇区的尺寸。其默认值为 512。 cache 可缓冲 的扇区数目 MAX_DISK_CACHES 1~65535 调整此值可以在速度和 RAM 占用之间取得平衡，应 该通过实验决定此值。其默认值为 100。 可同时支持的 逻辑盘数目 MAX_DRIVES 1~26 尽量贴近实际需要。使用较小的值可以优化代码和 RAM 的使用。其默认值为 1。 程序清单 1 修改 ZLG/FS 的配置 #define MAX_OPEN_FILES 10 #define DISK_CACHE_SIZE 512 #define MAX_DISK_CACHES 100 #define MAX_DRIVES 1 #include "fat.h" 4.2 返回值说明 ZLG/FS 的很多函数都用返回值返回操作的结果信息，它们的返回值是统一的，见表 3。 - 4 -
广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925 表3ZLG/FS返回参数一览表 名称 RETURN OK 0x00 操作成功 NOT FIND DISK 逻辑盘不存在 逻辑盘满 SECTOR NOT IN CACHE 0x03 扇区没有被 cache NOT EMPTY CACHE 0x04 没有空闲 cache SECTOR READ ERR 读扇区错误 CLUSTER NOT IN DISK 逻辑盘中没有此簇 NOT FIND FDT 0x07 没有发现文件(目录) NOT FAT DISK 0x08 非FAT文件系统 FDT OVER FDT索引超出范围 FDT EXISTS 文件(目录)已经存在 ROOT FDT FULL 根目录满 DIR EMPTY OxIc 目录空 DIR NOT EMPTY ExOd 录 PATH NOT FIND 路径未找到 FAT ERR FAT表错误 FILE NAME ERR 文件(目录)名错误 FILE EOF Ox1l 文件结束 FILE LOCK 文件被锁定 NOT FIND FILE OxI 没有发现指定文件 NOT FIND DIR 没有发现指定目录 NOT RUN Oxid BAD COMMAND Oxfe 错误命令 PARAMETER ERR Oxff 非法参数 4.3用户接口函数 ZLG/FS有很多用户可以调用的接口函数,下面按照字母顺序对它们一一说明,包括: 函数名称、函数原型、函数功能描述、函数参数、函数返回值、特殊说明和注意点等。 注意:以下为单任务下的AP函数,多任务情况下的API函数为对应的函数前加字符 Os,其它不变。 表4 Add File Driver0函数 函数名称 AddFile Driver 函数原型 void AddFile((6(* DiakCommand) (uint& Cammand, void"Parameter 功能描述 为ZLG/FS加载一个底层驱动程序 函数参数 Diak Command:驱动程序接口函数 函数返回值无
广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020) 38730916 38730917 38730976 38730977 Fax: 38730925 表 3 ZLG/FS 返回参数一览表 名称 值 含义 RETURN_OK 0x00 操作成功 NOT_FIND_DISK 0x01 逻辑盘不存在 DISK_FULL 0x02 逻辑盘满 SECTOR_NOT_IN_CACHE 0x03 扇区没有被 cache NOT_EMPTY_CACHE 0x04 没有空闲 cache SECTOR_READ_ERR 0x05 读扇区错误 CLUSTER_NOT_IN_DISK 0x06 逻辑盘中没有此簇 NOT_FIND_FDT 0x07 没有发现文件(目录) NOT_FAT_DISK 0x08 非 FAT 文件系统 FDT_OVER 0x09 FDT 索引超出范围 FDT_EXISTS 0x0a 文件(目录)已经存在 ROOT_FDT_FULL 0x0b 根目录满 DIR_EMPTY 0x0c 目录空 DIR_NOT_EMPTY 0x0d 目录不空 PATH_NOT_FIND 0x0e 路径未找到 FAT_ERR 0x0f FAT 表错误 FILE_NAME_ERR 0x10 文件(目录)名错误 FILE_EOF 0x11 文件结束 FILE_LOCK 0x12 文件被锁定 NOT_FIND_FILE 0x13 没有发现指定文件 NOT_FIND_DIR 0x14 没有发现指定目录 NOT_RUN 0xfd 命令未执行 BAD_COMMAND 0xfe 错误命令 PARAMETER_ERR 0xff 非法参数 4.3 用户接口函数 ZLG/FS 有很多用户可以调用的接口函数，下面按照字母顺序对它们一一说明，包括： 函数名称、函数原型、函数功能描述、函数参数、函数返回值、特殊说明和注意点等。 注意：以下为单任务下的 API 函数，多任务情况下的 API 函数为对应的函数前加字符 Os，其它不变。 表 4 AddFileDriver ()函数 函数名称 AddFileDriver 函数原型 void AddFileDriver(uint16 (* DiakCommand)(uint8 Cammand, void *Parameter)) 功能描述 为 ZLG/FS 加载一个底层驱动程序 函数参数 DiakCommand：驱动程序接口函数 函数返回值 无 - 5 -