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LittleFS是一个小型的Flash文件系统,它结合日志结构(log-structured)文件系统和COW(copy-on-write)文件系统的思想,以日志结构存储元数据,以COW结构存储数据。这种特殊的存储方式,使LittleFS具有强大的掉电恢复能力(power-loss resilience)。分配COW数据块时LittleFS采用了名为统计损耗均衡的动态损耗均衡算法,使Flash设备的寿命得到有效保障。同时LittleFS针对资源紧缺的小型设备进行设计,具有极其有限的ROM和RAM占用,并且所有RAM的使用都通过一个可配置的固定大小缓冲区进行分配,不会随文件系统的扩大占据更多的系统资源。
当在一个资源非常紧缺的小型设备上,寻找一个具有掉电恢复能力并支持损耗均衡的Flash文件系统时,LittleFS是一个比较好的选择。
移植LittleFS到新硬件设备上,需要申明lfs_config:
const struct lfs_config cfg = {
// block device operations
.read = user_provided_block_device_read,
.prog = user_provided_block_device_prog,
.erase = user_provided_block_device_erase,
.sync = user_provided_block_device_sync,
// block device configuration
.read_size = 16,
.prog_size = 16,
.block_size = 4096,
.block_count = 128,
.cache_size = 16,
.lookahead_size = 16,
.block_cycles = 500,
};
其中.read,.prog,.erase,.sync分别对应该硬件平台上的底层的读写\擦除\同步等接口。
read_size 每次读取的字节数,可以比物理读单元大以改善性能,这个数值决定了读缓存的大小,但值太大会带来更多的内存消耗。
prog_size 每次写入的字节数,可以比物理写单元大以改善性能,这个数值决定了写缓存的大小,必须是read_size的整数倍,但值太大会带来更多的内存消耗。
block_size 每个擦除块的字节数,可以比物理擦除单元大,但此数值应尽可能小因为每个文件至少会占用一个块。必须是prog_size的整数倍。
block_count 可以被擦除的块数量,这取决于块设备的容量及擦除块的大小。
代码实现如下:
#include "lfs.h"
#include "stdio.h"
lfs_t lfs;
lfs_file_t file;
const struct lfs_config cfg = {
// block device operations
.read = user_provided_block_device_read,
.prog = user_provided_block_device_prog,
.erase = user_provided_block_device_erase,
.sync = user_provided_block_device_sync,
// block device configuration
.read_size = 16,
.prog_size = 16,
.block_size = 4096,
.block_count = 128,
.cache_size = 16,
.lookahead_size = 16,
.block_cycles = 500,
};
int main(void) {
// mount the filesystem
int err = lfs_mount(&lfs, &cfg);
// reformat if we can't mount the filesystem
// this should only happen on the first boot
if (err) {
lfs_format(&lfs, &cfg);
lfs_mount(&lfs, &cfg);
}
// read current count
uint32_t boot_count = 0;
lfs_file_open(&lfs, &file, "boot_count", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
lfs_file_read(&lfs, &file, &boot_count, sizeof(boot_count));
// update boot count
boot_count += 1;
lfs_file_rewind(&lfs, &file);
lfs_file_write(&lfs, &file, &boot_count, sizeof(boot_count));
// remember the storage is not updated until the file is closed successfully
lfs_file_close(&lfs, &file);
// release any resources we were using
lfs_unmount(&lfs);
// print the boot count
printf("boot_count: %d\n", boot_count);
}
首次编译运行得到的结果为:
Say hello 1 times.
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