Zephyr SDK当前支持两种文件系统，分别是littlefs和fatfs。针对嵌入式RTOS，推荐使用littlefs文件系统。
Zephyr提供的文件系统功能允许应用程序在不同的挂载点（例如/lfs和/fatfs）挂载多个文件系统（littlefs或fatfs），每个挂载点维护文件系统的实例化、挂载和文件操作等必要信息。
本章节通过Zephyr SDK提供的示例littlefs展示如何在lfs挂载点上挂载一个littlefs文件系统，并实现文件的读写操作。
cint fs_statvfs(const char *path, struct fs_statvfs *stat)
接口说明：
检索文件系统卷的信息。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| path | 挂载点路径 |
| stat | 指向接收文件系统信息结构体zfs_statvfs的指针。 |
int fs_stat(const char *path, struct fs_dirent *entry)
接口说明：
检查指定的文件或目录的状态。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| path | 文件或目录的路径 |
| entry | 如果文件或目录存在，则指向要填充的zfs_dirent结构的指针。 |
int fs_open(struct fs_file_t *zfp, const char *file_name, fs_mode_t flags)
接口说明：
打开或创建文件。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向文件对象的指针 |
| file_name | 要打开的文件的名称 |
| flags | 模式标志 |
ssize_t fs_read(struct fs_file_t *zfp, void *ptr, size_t size)
接口说明：
读文件。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向文件对象的指针 |
| ptr | 指向数据缓冲区的指针 |
| size | 要读取的字节数 |
ssize_t fs_write(struct fs_file_t *zfp, const void *ptr, size_t size)
接口说明：
写文件。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向文件对象的指针 |
| ptr | 指向数据缓冲区的指针 |
| size | 要写入的字节数 |
int fs_close(struct fs_file_t *zfp)
接口说明：
关闭文件。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向文件对象的指针 |
int fs_opendir(struct fs_dir_t *zdp, const char *path)
接口说明：
打开目录。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向目录对象的指针 |
| path | 要打开的目录的路径 |
int fs_readdir(struct fs_dir_t *zdp, struct fs_dirent *entry)
接口说明：
读目录。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向目录对象的指针 |
| entry | 指向zfs_dirent结构的指针，用于读取条目 |
int fs_closedir(struct fs_dir_t *zdp)
接口说明：
关闭目录。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| zfp | 指向目录对象的指针 |
int fs_mount(struct fs_mount_t *mp)
接口说明：
挂载文件系统。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| mp | 指向fs_mount_t结构体的指针 |
int fs_unmount(struct fs_mount_t *mp)
接口说明：
卸载文件系统。
参数说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| mp | 指向fs_mount_t结构体的指针 |
本示例基于CSK6-NanoKit开发板实现，需要做以下准备工作：
csk6 sdk提供了littlefs的使用示例，可以通过Lisa命令获取示例项目：
通过Lisa命令创建项目：
lisa zep create
按以下目录选择完成sample创建：
csk → samples → subsys → fs → littlefs
CONFIG_MAIN_STACK_SIZE=2048
CONFIG_DEBUG=y
CONFIG_LOG=y
CONFIG_LOG_MODE_MINIMAL=y
# 启用flash
CONFIG_FLASH=y
CONFIG_FLASH_MAP=y
CONFIG_FLASH_PAGE_LAYOUT=y
# 启动文件系统
CONFIG_FILE_SYSTEM=y
CONFIG_FILE_SYSTEM_LITTLEFS=y
在设备树配置文件csk6011a_nano.overlay中配置挂载点并指定文件系统在flash的偏移地址。
/delete-node/ &storage_partition;
/ {
/* 配置挂载点/lfs1 */
fstab {
compatible = "zephyr,fstab";
lfs1: lfs1 {
compatible = "zephyr,fstab,littlefs";
mount-point = "/lfs1";
/* 文件系统对应的flash partition*/
partition = <&filesystem_part>;
automount;
no-format;
read-size = <16>;
prog-size = <16>;
cache-size = <64>;
lookahead-size = <32>;
block-cycles = <512>;
};
};
};
&flash0 {
partitions {
compatible = "fixed-partitions";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
/* storage: 1MB for storage */
storage_partition: partition@700000 {
label = "storage";
reg = <0x700000 0x100000>; /* 文件系统在flash的偏移地址0x700000，大小0x100000(1MB) */
};
};
};
文件系统需要以bin文件的形式烧录到flash对应的偏移地址上，应用项目运行后挂载文件系统并对文件系统进行读写操作。
创建``文件系统bin文件需要用到mklittlefs工具，并在Linux环境下完成bin文件的打包。
mklittlefs安装步骤：
mklittlefs工具包mklittlefs在Linux环境下运行以下命令：$ git submodule update --init
$ make dist
当使用命令可以看到版本后，则表示安装成功。
$ mklittlefs --version
version: 0.2.3-6-g9a0e072
./mklittlefs -c littlefs_image/ -d 0 -b 4096 -p 16 -s 2097152 littlefs_image.bin
参数说明:
`littlefs_image/`-待打包到 `littlefs_image.bin` 的文件夹。
-d <0-5>, --debug <0-5>
debug等级， 0 表示没有debug输出。
-b <number>, --block <number>
文件系统的块大小，以字节为单位。
-p <number>, --page <number>
文件系统的页大小，以字节为单位。
-s <number>, --size <number>
文件系统镜像bin文件的大小，以字节为单位。（注意：不要超过dts给文件系统partition分配的flash空间）
NOTE
开发者也可以通过该连接下载已经打包好的空系统文件:littlefs_image.bin。文件系统bin文件制作完成后，在下文烧录固件时烧录到flash对应的偏移地址上。
#include <stdio.h>
#include <zephyr/zephyr.h>
#include <zephyr/device.h>
#include <zephyr/fs/fs.h>
#include <zephyr/fs/littlefs.h>
#include <zephyr/logging/log.h>
#include <zephyr/storage/flash_map.h>
LOG_MODULE_REGISTER(main);
/* Matches LFS_NAME_MAX */
#define MAX_PATH_LEN 255
#define TEST_FILE_SIZE 547
static uint8_t file_test_pattern[TEST_FILE_SIZE];
...
void main(void)
{
char fname1[MAX_PATH_LEN];
char fname2[MAX_PATH_LEN];
struct fs_statvfs sbuf;
int rc;
LOG_PRINTK("Sample program to r/w files on littlefs\n");
/* 挂载文件系统 */
rc = littlefs_mount(mp);
if (rc < 0) {
return;
}
/* 构建待操作文件的绝对路径（文件名为 lfs1/boot_count 和 lfs1/pattern.bin）*/
snprintf(fname1, sizeof(fname1), "%s/boot_count", mp->mnt_point); //
snprintf(fname2, sizeof(fname2), "%s/pattern.bin", mp->mnt_point); //
/* 检索文件系统的信息,返回文件系统中的总空间和可用空间。 */
rc = fs_statvfs(mp->mnt_point, &sbuf);
if (rc < 0) {
LOG_PRINTK("FAIL: statvfs: %d\n", rc);
goto out;
}
LOG_PRINTK("%s: bsize = %lu ; frsize = %lu ;"
" blocks = %lu ; bfree = %lu\n",
mp->mnt_point,
sbuf.f_bsize, sbuf.f_frsize,
sbuf.f_blocks, sbuf.f_bfree);
/* 检索文件系统的目录 */
rc = lsdir(mp->mnt_point);
if (rc < 0) {
LOG_PRINTK("FAIL: lsdir %s: %d\n", mp->mnt_point, rc);
goto out;
}
/* 读写 lfs1/boot_count 文件 */
rc = littlefs_increase_infile_value(fname1);
if (rc) {
goto out;
}
/* 读写 lfs1/pattern.bin 文件 */
rc = littlefs_binary_file_adj(fname2);
if (rc) {
goto out;
}
out:
/* 卸载文件系统 */
rc = fs_unmount(mp);
LOG_PRINTK("%s unmount: %d\n", mp->mnt_point, rc);
}
在app根目录下通过以下指令完成编译：
lisa zep build -b csk6011a_nano
csk6011a_nano开发板通过USB连接PC，通过烧录指令开始烧录：
lisa zep flash
这里提供串口烧录的指令示例，开发可根据实际的硬件环境选择对应的烧录方式，需要注意偏移地址是正确的。
lisa zep exec cskburn -s \\.\COMx -C 6 0x700000 xxx\littlefs_imge.bin -b 748800
COMx: DAPlink虚拟的串口
文件地址:xxx为文件系统文件littlefs_imge.bin实际的路径。
偏移地址：0x700000
*** Booting Zephyr OS build v1.1.1-alpha.1-3-g45e3cda44212 ***
Sample program to r/w files on littlefs
Area 0 at 0x700000 on FLASH_CTRL for 1048576 bytes
/lfs1 automounted
/lfs1: bsize = 16 ; frsize = 4096 ; blocks = 256 ; bfree = 253
Listing dir /lfs1 ...
[FILE] boot_count (size = 1)
[FILE] pattern.bin (size = 547)
/lfs1/boot_count read count:3 (bytes: 1)
/lfs1/boot_count write new boot count 4: [wr:1]
------ FILE: /lfs1/pattern.bin ------
04 55 55 55 55 55 55 55 05 55 55 55 55 55 55 55
06 55 55 55 55 55 55 55 07 55 55 55 55 55 55 55
08 55 55 55 55 55 55 55 09 55 55 55 55 55 55 55
0a 55 55 55 55 55 55 55 0b 55 55 55 55 55 55 55
0c 55 55 55 55 55 55 55 0d 55 55 55 55 55 55 55
0e 55 55 55 55 55 55 55 0f 55 55 55 55 55 55 55
10 55 55 55 55 55 55 55 11 55 55 55 55 55 55 55
12 55 55 55 55 55 55 55 13 55 55 55 55 55 55 55
14 55 55 55 55 55 55 55 15 55 55 55 55 55 55 55
16 55 55 55 55 55 55 55 17 55 55 55 55 55 55 55
18 55 55 55 55 55 55 55 19 55 55 55 55 55 55 55
1a 55 55 55 55 55 55 55 1b 55 55 55 55 55 55 55
1c 55 55 55 55 55 55 55 1d 55 55 55 55 55 55 55
1e 55 55 55 55 55 55 55 1f 55 55 55 55 55 55 55
20 55 55 55 55 55 55 55 21 55 55 55 55 55 55 55
22 55 55 55 55 55 55 55 23 55 55 55 55 55 55 55
24 55 55 55 55 55 55 55 25 55 55 55 55 55 55 55
26 55 55 55 55 55 55 55 27 55 55 55 55 55 55 55
28 55 55 55 55 55 55 55 29 55 55 55 55 55 55 55
2a 55 55 55 55 55 55 55 2b 55 55 55 55 55 55 55
2c 55 55 55 55 55 55 55 2d 55 55 55 55 55 55 55
2e 55 55 55 55 55 55 55 2f 55 55 55 55 55 55 55
30 55 55 55 55 55 55 55 31 55 55 55 55 55 55 55
32 55 55 55 55 55 55 55 33 55 55 55 55 55 55 55
34 55 55 55 55 55 55 55 35 55 55 55 55 55 55 55
36 55 55 55 55 55 55 55 37 55 55 55 55 55 55 55
38 55 55 55 55 55 55 55 39 55 55 55 55 55 55 55
3a 55 55 55 55 55 55 55 3b 55 55 55 55 55 55 55
3c 55 55 55 55 55 55 55 3d 55 55 55 55 55 55 55
3e 55 55 55 55 55 55 55 3f 55 55 55 55 55 55 55
40 55 55 55 55 55 55 55 41 55 55 55 55 55 55 55
42 55 55 55 55 55 55 55 43 55 55 55 55 55 55 55
44 55 55 55 55 55 55 55 45 55 55 55 55 55 55 55
46 55 55 55 55 55 55 55 47 55 55 55 55 55 55 55
48 55 ad
I: /lfs1 unmounted
/lfs1 unmount: 0