前言

LittleFS是ARM mbedOS的官方推荐文件系统，具有轻量级、掉电安全的特性。

先吐为快

本着不吐不快的原则，先就个人对LittleFS的使用及移植进行单方面的吐槽，不喜请跳过。

文档很有限，讲解得也不太透彻。
读性能很优秀，连续写性能也不错，但随机写性能有点糟糕。
对于SPI-FLASH文件的close和seek有可能会非常慢

移植的要点

对struct lfs_config进行填充
使用lfs_mount挂载

示例如下：

/*** @brief Mount LFS*/
static int my_lfs_mount(void)
{int err = 0;// Check if block device availableif (hal_blk_probe() < 0) {LFS_ERROR("ERROR: %s, %d\r\n", __func__, __LINE__);err = -1;goto ERR_EXIT;}memset(&config, 0, sizeof(config));config.read  = blk_device_read;config.prog  = blk_device_prog;config.erase = blk_device_erase;config.sync  = blk_device_sync;config.read_size   = hal_blk_get_readsize();config.prog_size   = hal_blk_get_progsize();config.block_size  = hal_blk_get_erasesize();config.block_count = hal_blk_get_blockcnt();config.lookahead = ROUND_UP(config.block_count, 32);// 需要使用的内存数量 = lookahead/8;// 因此，此处需要限制最大数量，避免消耗过多内存if (config.lookahead > MAX_LFS_LOOKAHEAD) {config.lookahead = MAX_LFS_LOOKAHEAD;}LFS_PRINTF("block_count -> %d\r\n", config.block_count);LFS_PRINTF("lookahead -> %d\r\n", config.lookahead);memset(&the_lfs, 0, sizeof(the_lfs));err = lfs_mount(&the_lfs, &config);LFS_PRINTF("mount -> %d\r\n", err);ERR_EXIT:return err;
}

块设备接口

实际移植的时候，会发现最核心的就是对块设备的接口封装。
关键是LittleFS对这个部分的说明及注释实际上并不十分详细，这里加以补充说明。

对struct lfs_config的说明

context 用于传递信息给块设备，便于块设备驱动进行特定的处理，比如：告诉块设备驱动具体哪个范围用于文件系统。这个内容的数据结构由块设备驱动来定义。
read 读块接口，用于从块内读取一个块数据
prog 写块接口，用于将一段数据写入到块中，这个块必须是已经被擦除的
erase 擦块接口，用于擦除一个块
sync 同步，有的块设备有缓存需要进行同步操作才能将缓存里的内容写出
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。
lookahead 块分配时的预测深度（分配块时每次步进多少个块），这个数值必须为32的整数倍，如1024表示每次预测1024个block。这个值对于内存消耗影响不大，因为它对应的lookahead_buffer 中使用1bit代表一个block。
read_buffer 可选参数，用于静态分配读缓存，这个缓存的大小应该等于read_size
prog_buffer 可选参数，用于静态分配写缓存，这个缓存的大小应该等于prog_size
lookahead_buffer 可选参数，用于静态分配预测缓存，这个缓存的大小应该等于预测深度lookahead/8，因为每个bit表示一个块。
file_buffer 可选参数，用于静态分配的文件缓存，这个缓存的大小必须等于prog_size，如果使能了这个参数，则同一时刻只能打开1个文件。

read 接口解读

int (*read)(const struct lfs_config *c, lfs_block_t block,lfs_off_t off, void *buffer, lfs_size_t size);

参数

block 逻辑块编号，从0开始
off 块内偏移，lfs在调用read接口时，传入的off值一定能被read_size整除
buffer 读出数据的输出缓冲区
size 要读出的数据字节数，lfs在调用read接口时，一定不会存在跨越块的情况。

返回值

0 成功
<0 错误码

prog接口解读

int (*prog)(const struct lfs_config *c, lfs_block_t block,lfs_off_t off, const void *buffer, lfs_size_t size);

参数

block 逻辑块编号，从0开始
off 块内偏移，lfs在调用prog接口时，传入的off值一定能被prog_size整除
buffer 要写入的数据
size 要写入的数据字节数，lfs在调用prog接口时，一定不会存在跨越块的情况。

返回值

0 成功
<0 错误码

erase接口解读

int (*erase)(const struct lfs_config *c, lfs_block_t block);

参数

block 逻辑块编号，从0开始

返回值

0 成功
<0 错误码

关于动态内存

由于嵌入式系统并不一定都支持heap，LittleFS提供了一个编译开关用于不支持heap的系统：

LFS_NO_MALLOC

对于支持HEAP的系统，不需要定义LFS_NO_MALLOC，相关的缓存都是通过malloc来申请的。
对于不支持HEAP的系统，则需要定义LFS_NO_MALLOC，相关的缓存都需要手动指定静态内存空间。

如果系统的HEAP是自己实现的而不是使用标准库的malloc/free实现，则需要自己封装动态内存接口，参考lfs_util.h中的如下代码：

// Allocate memory, only used if buffers are not provided to littlefs
static inline void *lfs_malloc(size_t size) {
#ifndef LFS_NO_MALLOCreturn sys_malloc(size);
#else(void)size;return NULL;
#endif
}// Deallocate memory, only used if buffers are not provided to littlefs
static inline void lfs_free(void *p) {
#ifndef LFS_NO_MALLOCsys_free(p);
#else(void)p;
#endif
}

对于不支持HEAP的系统，除了需要定义LFS_NO_MALLOC外，还必须在lfs_mount前将lfs_config参数中的read_buffer/prog_buffer/lookahead_buffer/file_buffer设置为静态内存。并且存在只能同时打开一个文件的限制（单实例）。

若要支持同时打开多个文件，则动态内存（HEAP）是必须的。

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