SPiffs文件系统的详细介绍

发布时间：2023-05-19

SPiffs是一个用于嵌入式系统的轻量级的文件系统，用于存储闪存中的文件。它的设计目标是保存和检索文件数据，在较小的嵌入式系统中占用更少的系统资源。

一、SPiffs的安装和使用

为了使用SPiffs，需要在系统中集成SPiffs库。首先需要在系统中添加头文件和源文件。头文件应该被称为spi_fs.h，源文件包括spi_fs.c和spi_fs_api.c。

#include "spi_fs.h"

创建一个SPiffs分区并初始化它，可以使用如下代码：

spi_partition_ptr_t part;
esp_partition_iterator_t it = esp_partition_find(ESP_PARTITION_TYPE_DATA, ESP_PARTITION_SUBTYPE_DATA_SPIFFS, NULL);
const esp_partition_t *esp_part = esp_partition_get(it);
part = spi_partition_get(part, esp_part);
spi_flash_mmap_handle_t handle;
spi_flash_mmap(0, SPI_FLASH_SEC_SIZE, SPI_FLASH_MMAP_DATA, &handle);
if (spi_partition_erase_range(part, 0, SPI_FLASH_SEC_SIZE, handle) != SPI_FLASH_RESULT_OK) {
    ESP_LOGE(TAG, "erase SPIFFS failed");
    return;
}
if (spi_partition_initialize(part, handle) != SPI_FLASH_RESULT_OK) {
    ESP_LOGE(TAG, "partition initialize failed");
    return;
}
if (esp_partition_read(esp_part, 0, sbuf, 1) == ESP_OK) {
    if (sbuf[0] == 0xFF) {
        ESP_LOGI(TAG, "formatting SPIFFS");
        if (spi_fs_format(part) != SPI_FS_OK) {
            ESP_LOGE(TAG, "format SPIFFS failed");
            return;
        }
    }
}
else {
    ESP_LOGE(TAG, "read partition failed");
    return;
}

这里的代码演示了如何使用spi_fs_format()函数来格式化SPiffs分区。必须在第一次使用SPiffs之前格式化分区。

二、SPiffs的API

SPiffs库提供了一系列API函数来访问和管理存储在闪存中的文件，包括文件的读写，文件的搜索和删除，以及目录的创建和管理。以下是一些常用的API：

1. SPI_FS_open()

SPI_FS_open()函数用于打开一个文件，它有两个参数：文件的路径和打开的模式。以下是打开文件的方式：

  • SPI_FS_O_APPEND：在文件末尾追加
  • SPI_FS_O_TRUNC：截断文件
  • SPI_FS_O_RDONLY：只读打开
  • SPI_FS_O_WRONLY：只写打开
  • SPI_FS_O_RDWR：读写打开 仅当SPI_FS_O_WRONLY模式打开文件时，才需要创建该文件。例如：
const int open_mode = SPI_FS_O_WRONLY | SPI_FS_O_CREAT | SPI_FS_O_TRUNC;
const int fd = SPI_FS_open("/file.txt", open_mode);

2. SPI_FS_write()

SPI_FS_write()函数用于写入数据到已打开的文件：

const int fd = SPI_FS_open("/file.txt", SPI_FS_O_RDWR);
const char *data = "Hello, world!";
const int len = strlen(data);
const int ret = SPI_FS_write(fd, data, len);

3. SPI_FS_read()

SPI_FS_read()函数用于从已打开的文件中读取数据：

const int fd = SPI_FS_open("/file.txt", SPI_FS_O_RDONLY);
const int len = 1024;
char buf[len];
const int ret = SPI_FS_read(fd, buf, len);

4. SPI_FS_lseek()

SPI_FS_lseek()函数用于定位已打开文件中的读写位置：

const int fd = SPI_FS_open("/file.txt", SPI_FS_O_RDWR);
const int offset = 10;
const int ret = SPI_FS_lseek(fd, offset, SPI_FS_SEEK_SET);

5. SPI_FS_close()

SPI_FS_close()函数用于关闭一个已打开的文件：

const int fd = SPI_FS_open("/file.txt", SPI_FS_O_RDWR);
SPI_FS_close(fd);

三、SPiffs的优缺点

优点：

  • SPiffs非常适合处理小文件和小系统，因为它可以为系统提供文件系统服务，而不会占用过多的资源。
  • SPiffs是开源的，可以进行自定义调整以满足应用程序的特定需求。
  • SPiffs可以在闪存中保存文件，在一些场景中运行速度比SD卡更快。 缺点：
  • SPiffs针对小规模数据设计，适用于只读文件系统，需要代码使用才能实现写操作。
  • SPiffs不支持多线程读写操作，可能会导致系统阻塞。
  • SPiffs不能支持热拔插存储器，这可能会影响一些应用程序的可靠性。

四、总结

这篇文章介绍了SPiffs文件系统及其使用方法，描述了SPiffs的优点和缺点。对于小型嵌入式系统或需要在闪存中保存数据的应用程序，SPiffs是一个非常有用且易于使用的文件系统工具。

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