【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（一）-初步認識SD卡
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（二）-了解SD總線，命令的相關介紹
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（三）-SD卡的操作流程
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（四）-介紹庫函數，獲取一些SD卡的信息
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（五）-文件管理初步介紹
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（六）-FatFs使用的思路介紹
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（七）-准備移植FatFs
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（八）-認識內存管理
【STM32】使用SDIO進行SD卡讀寫，包含文件管理FatFs（終）-配合內存管理來遍歷SD卡
本篇要來介紹文件管理FatFs
官方的網站是：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html
這是一個日本人寫的，除了文件管理以外，還有其他的，例如解碼JPEG、紅外遙控等
在官網鏈接內，最下方有個Return，點擊后就可以看到相關的開源庫
以下開始正題（本文里提到的媒介，其實就是設備了，我不想改圖了...）
打開官方網站，頁面簡單明了，就分為4個區塊（以下圖片為FatFs官網上截取的圖片）
第一區塊、介紹及特性（Features）：FatFs是文件管理系統，可用於SD卡、硬盤（ATA）、RTC時鍾，FTL和etc不清楚是什么，另外，也可以用於Flash或是EEPROM
第二區塊、應用接口（Application Interface）：FatFs提供了接口，使得我們的應用可以和它交互。官網左側為一些接口的介紹，分四個部分
第一部分：File Access（文件存取）
| f_open | 打開/創建文件 |
| f_close | 關閉文件 |
| f_read | 讀取文件 |
| f_write | 寫入文件 |
| f_lseek | 移動讀/寫指針，擴展大小 |
| f_truncate | 截斷文件 |
| f_sync | 刷新緩存數據 |
| f_forward | 轉移文件數據到一個數據流 |
| f_expand | 為文件分配一個連續的塊 |
| f_gets | 讀取一個字符串（string） |
| f_putc | 寫入一個字符（character） |
| f_puts | 寫入一個字符串（string） |
| f_printf | 寫入一個格式化字符串 |
| f_tell | 獲取當前讀/寫指針 |
| f_eof | 文件結束測試 |
| f_size | 獲取長度 |
| f_error | 測試錯誤 |
第二部分：Directory Access（目錄訪問）
| f_opendir | 打開一個目錄 |
| f_closedir | 關閉一個已打開的目錄 |
| f_readdir | 讀取目錄 |
| f_findfirst | 打開一個目錄並讀取匹配的第一個項目 |
| f_findnext | 查找下一個匹配的項目 |
第三部分：File and Dirextor Management（文件和目錄管理）
| f_stat | 檢查文件或子目錄是否存在 |
| f_unlink | 刪除文件或子目錄 |
| f_rename | 重命名/移動文件或子目錄 |
| f_chmod | 更改文件或子目錄的屬性 |
| f_utime | 更改文件或子目錄的時間戳 |
| f_mkdir | 創建子目錄 |
| f_chdir | 更改當前目錄 |
| f_chdive | 更改當前驅動 |
| f_getcwd | 檢索當前目錄和驅動 |
第四部分：Volume Management and System Configuration（卷管理和系統配置）
| f_mount | 注冊/注銷一個工作區（掛起與否） |
| f_mkfs | 在邏輯驅動上創建一個FAT卷 |
| f_fdisk | 在物理驅動上創建分區 |
| f_getfree | 獲取卷上的可用空間 |
| f_getlabel | 獲取卷標 |
| f_setlabel | 設置卷標 |
| f_setcp | 設置活動代碼頁 |
第三區塊、媒介訪問接口（Media Access Interface）：你想管理的存儲設備，必須要和FatFs鏈接。官網左側為一些接口的介紹，分兩個部分
第一部分：Storage Device Controls（存儲設備控件）
| disk_status | 獲取設備狀態 |
| disk_initialize | 初始化設備 |
| disk_read | 讀取數據 |
| disk_write | 寫入數據 |
| disk_ioctl | 控制設備相關功能 |
第二部分：Real Time Clock（實時時鍾）
| get_fattime | 獲取當前時間 |
第四區塊、資源（Resources）：
在這4個區塊里，第2、3區塊就算是說明文檔了
我們先看第4個區塊：資源
下載一個FatFs版本看看，就《FatFs R0.11a》這個吧
解壓后，里面有2個檔案，doc和src
doc（documents）其實不用看，因為文件夾里面的網頁鏈接，其實就是文章開頭的官方鏈接
src（source）源碼，核心和接口都在這了，打開文件夾，里面的內容如下圖
圖片內《ffconf.h》說的精簡功能，指的是如果你只需要讀，不需要寫，那么可以在此頭文件里設置，最終調用《f_open》《f_close》《f_read》即可，可節約文件管理，所需占用的空間
《diskio》指的底層就是你想讀或寫的設備，可能是SD卡，或是Flash...等等
其實文章到這里，該說的都差不多了，下面這張圖，只是更詳細描繪了各文件的功用
像是《f_open()》《disk_read()》這些函數，分別在第二區塊和第三區塊都能找到
其實最終，我們完成三個任務就好（了解第2、3點的紅字，就能了解如何使用FatFs文件管理）
1、設定好《ffconf.h》的配置
2、連接我們的設備，修改《diskio.c》達成連接的目的（開源庫FatFs需要連接我們的設備）
3、未來在我們的應用里，完全使用接口，來處理任何事情（調用開源庫，實現文件管理的功能）
最后，來細講一下《diskio.c》，文章前面提到的第三區塊
如果你的應用，只要讀的功能就好，那么你實現（修改）下面三個函數就好
《disk_status》
《disk_initialize》
《disk_read》
如果還想要寫的功能，還必須額外實現下面三個函數
《disk_write》
《get_fattime》
《Disk_ioctl(CTRL_SYNC)》
如果想要格式化的功能，要實現下面兩個函數
《Disk_ioctl(GET_SECTOR_COUNT)》
《Disk_ioctl(GET_SECTOR_SIZE)》
還有一些其他的，有時間再補上吧
《2021.01.16修改：我上方寫着第四區塊、資源（Resources）的圖片，里面的FatFs module application note鏈接點擊一下，就會發現如下這張圖》
圖片明確指示，如果你開啟了哪個宏定義，需要調用哪個接口函數，一行一行來理解，disk_ioctl我統一用控制函數來代稱
【1、不管任何時候（Always）】，你都需要實現三個函數：狀態（disk_status）、初始化（disk_initialize）和讀取（disk_read）
【2、如果只讀 == 0（FF_FS_READONLY == 0）（0為否，意思就是：只讀 == 否）】，你要實現三個函數：寫入（disk_write）、讀取當前時間（get_fattime）、控制函數（CTRL_SYNC，確保設備已完成掛起）
【3、如果需要格式化的功能（FF_USD_MKFS == 1）】，需要實現控制函數（GET_SECTOR_COUNT，檢測可用扇區）、控制函數（GET_BLOCK_SIZE，檢測塊的大小）
【4、如果扇區扇區大小不同（FF_MAX_SS != FF_MIN_SS）】，需要實現控制函數（GET_SECTOR_SIZE）
【5、如果要擦除扇區上不需要的數據（FF_USE_TRIM == 1）】，需要實現控制函數（CTRL_TRIM）
【6、如果需要長文件名（FF_USE_LFN != 0）】，需要實現三個函數，ff_uni2oem、ff_oem2uni、ff_wtoupper
【7、如果需要重入功能（FF_FS_REENTRANT == 1）】，需要實現ff_cre_syncobj、ff_del_syncobj、ff_req_grant、ff_rel_grant
【8、如果設定長文件名時，宏定義設置3（FF_USE_LFN == 3）】，你額外還需要實現兩個函數，ff_mem_alloc、ff_mem_free
本篇到這里就結束了，下一章開始移植的工作