良许Linux教程网 干货合集 嵌入式文件系统FatFS和LittleFS对比

嵌入式文件系统FatFS和LittleFS对比

对于许多嵌入式电子设备来说,拥有一个小型且灵活的文件系统非常重要。

在微控制器上运行的文件系统并不多,而其中大多数人可能熟悉的是FatFS这个文件系统。今天我们将介绍一下FatFS和LittleFS的内容,以及它们之间的一些差异。

文件系统FatFS

FatFs是一个通用的文件系统模块,可用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统和exFAT文件系统。

您可以在以下网址找到FatFs的相关信息:FatFs官方网站

FatFs模块的编写遵循ANSI C(C89)标准,并且完全与磁盘I/O层分离,因此不依赖于硬件平台。它可以轻松地嵌入到资源有限的微控制器中,例如8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX等等,而无需进行任何修改。

特征

a.DOS/ Windows兼容的FAT/exFAT文件系统。

b.平台无关,容易移植。

c.程序代码和工作区的占用空间非常小。

d.支持以下各种配置选项:

  • ANSI / OEM或Unicode中的长文件名。
  • exFAT文件系统,64位LBA和GPT可存储大量数据。
  • RTOS的线程安全。
  • 多个卷(物理驱动器和分区)。
  • 可变扇区大小。
  • 多个代码页,包括DBCS。
  • 只读,可选API,I / O缓冲区等…
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如果你会使用STM32CubeMX,想要使用FatFS非常容易,轻松几步就能将STM32“变成”一个U盘。

文件系统Littlefs

知道Littlefs文件系统的人相对比较少,但是如果使用过Mbed OS系统的人绝大部分都应该知道。

Mbed OS是Arm公司针对Cortex-M系列处理器,面向IoT开发的一套免费、开源开源嵌入式操作系统,专门为物联网中的“things”而设计。

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而Littlefs只是Mbed其中的一部分内容,如下框图:

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源码地址:

https://github.com/armmbed/mbed-littlefs

Littlefs特点:

  • 占用资源小:物联网设备受到ROM和RAM的限制。
  • 断电恢复能力:要求文件系统保持一致,并将数据刷新到底层存储。
  • 平均磨损:通常情况下,存储支持每块数量有限的擦除,因此使用整个存储设备对于可靠性非常重要。
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用法也挺简单,参看官方例程:

#include "LittleFileSystem2.h"
#include "SPIFBlockDevice.h"

// Physical block device, can be any device that supports the BlockDevice API
SPIFBlockDevice bd(PTE2, PTE4, PTE1, PTE5);

// Storage for the littlefs
LittleFileSystem2 fs("fs");

// Entry point
int main() {
    // Mount the filesystem
    int err = fs.mount(&bd);
    if (err) {
        // Reformat if we can't mount the filesystem,
        // this should only happen on the first boot
        LittleFileSystem2::format(&bd);
        fs.mount(&bd);
    }

    // Read the boot count
    uint32_t boot_count = 0;
    FILE *f = fopen("/fs/boot_count", "r+");
    if (!f) {
        // Create the file if it doesn't exist
        f = fopen("/fs/boot_count""w+");
    }
    fread(&boot_count, sizeof(boot_count), 1, f);

    // Update the boot count
    boot_count += 1;
    rewind(f);
    fwrite(&boot_count, sizeof(boot_count), 1, f);

    // Remember that storage may not be updated until the file
    // is closed successfully
    fclose(f);

    // Release any resources we were using
    fs.unmount();

    // Print the boot count
    printf("boot_count: %ld\n", boot_count);
}

二者对比与区别

每一种产物都有它存在的价值,文件系统也同样如此,各有各的优缺点,下面简单罗列几点它们的区别。

1.资源RAM / ROM大小

Littlefs是Mbed OS中的高完整性嵌入式文件系统,经过优化可与RAM和ROM有限的MCU一起使用。

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Littlefs高度集成的嵌入式文件系统使用比FAT少的13K ROM和少于4K的RAM。

2.失电恢复能力

littlefs具有强大的copy-on-write保证,并且磁盘上的存储总是保持有效状态,可能有随机电源故障的系统适合该文件系统。

3.磨损均衡

嵌入式设备使用的大多数存储芯片都支持每个扇区有限的擦除集,如果没有均衡,则嵌入式设备的寿命可能会受到影响。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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