FatFS - 无法格式化驱动器，FR_MKFS_ABORTED

Question

我是嵌入式开发的新手，我的任务是在 SPI 闪存上实现文件系统。我在 STM32CubeIDE 上使用 w25qxx 芯片和 STM32F4xx。我已经成功地为 w25 over SPI 创建了基本的 i/o，能够一次写入和读取扇区。

在我的 user_diskio.c 中，我已经实现了所有需要的 i/o 方法，并验证了它们已正确链接并被调用。

在我的 main.cpp 中，我使用f_mkfs() 格式化驱动器，然后获得可用空间，最后打开和关闭一个文件。但是，f_mkfs() 不断返回 FR_MKFS_ABORTED。 （FF_MAX_SS 设置为 16384）

  fresult = FR_NO_FILESYSTEM;
  if (fresult == FR_NO_FILESYSTEM)
  {
      BYTE work[FF_MAX_SS]; // Formats the drive if it has yet to be formatted
      fresult = f_mkfs("0:", FM_ANY, 0, work, sizeof work);
  }

  f_getfree("", &fre_clust, &pfs);

  total = (uint32_t)((pfs->n_fatent - 2) * pfs->csize * 0.5);
  free_space = (uint32_t)(fre_clust * pfs->csize * 0.5);

  fresult = f_open(&fil, "file67.txt", FA_OPEN_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE);
  f_puts("This data is from the FILE1.txt. And it was written using ...f_puts... ", &fil);
  fresult = f_close(&fil);

  fresult = f_open(&fil, "file67.txt", FA_READ);
  f_gets(buffer, f_size(&fil), &fil);
  f_close(&fil);

在调查我的ff.c 后，代码似乎在第 5617 行停止：

if (fmt == FS_FAT12 && n_clst > MAX_FAT12) return FR_MKFS_ABORTED; /* Too many clusters for FAT12 */

n_clst 在某些条件逻辑之前的几行计算，在第 5594 行：

n_clst = (sz_vol - sz_rsv - sz_fat * n_fats - sz_dir) / pau;

这是调试器读取变量的内容：

这导致n_clst 被设置为4294935040，因为它是无符号的，但如果变量是有符号的，则执行计算的实际结果将是-32256。可以想象，这似乎不是一个准确的计算。

我使用的设备有 16M 位 (2MB) 的存储空间，分为 512 个 4kb 的扇区。最小可擦除块大小为 32kb。如果您需要有关我正在使用的闪存芯片的更多信息，page 5 of this pdf outlines all of the specs.

这就是我的USER_ioctl() 的样子：

DRESULT USER_ioctl (
    BYTE pdrv,      /* Physical drive nmuber (0..) */
    BYTE cmd,       /* Control code */
    void *buff      /* Buffer to send/receive control data */
)
{
  /* USER CODE BEGIN IOCTL */
    UINT* result = (UINT*)buff;
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_SET);

    switch (cmd) {
        case GET_SECTOR_COUNT:
            result[0] = 512; // Sector and block sizes of
            return RES_OK;
        case GET_SECTOR_SIZE:
            result[0] = 4096;
            return RES_OK;
        case GET_BLOCK_SIZE:
            result[0] = 32768;
            return RES_OK;

    }
    return RES_ERROR;
  /* USER CODE END IOCTL */
}

我尝试过使用 f_mkfs() 的参数，将 FM_ANY 换成 FM_FAT、FM_FAT32 和 FM_EXFAT（以及在我的 ffconf.h 中启用 exFat。我还尝试使用 au 的多个值而不是默认值. 对于我正在使用的f_mkfs() 方法的更深入的文档，check here，这种方法有一些变体。

Answer 1

这里：

fresult = f_mkfs("0:", FM_ANY, 0, work, sizeof work);

第二个参数无效。它应该是指向 MKFS_PARM 结构的指针或默认选项为 NULL，如 http://elm-chan.org/fsw/ff/doc/mkfs.html 中所述。

你应该有类似的东西：

MKFS_PARM fmt_opt = {FM_ANY, 0, 0, 0, 0};
fresult = f_mkfs("0:", &fmt_opt, 0, work, sizeof work);

除了您的媒体（SPI 闪存）不太可能使用默认选项 - 文件系统无法像 SD 卡那样从媒体获取格式化参数。您必须提供必要的格式信息。

鉴于您的擦除块大小，我猜：

 MKFS_PARM fmt_opt = {FM_ANY, 0, 32768, 0, 0};

但需要明确的是，我从未将 ELM FatFS（STM32Cube 包含的）与 SPI 闪存一起使用 - 可能还有其他问题。我也不使用 STM32CubeMX - 我可能认为该版本具有不同的接口，但我建议使用 ELM 的最新代码，而不是 ST 可能的僵化版本。

另一个考虑因素是，由于磨损均衡问题，FatFs 并不是特别适合您的媒体。此外，ELM FatFs 没有日志记录或检查/修复功能，因此不是断电安全的。这对于无法轻松备份或修复的不可移动媒体尤其重要。

您可能会考虑专门为 SPI NOR 闪存设计的文件系统，例如 SPIFFS，或电源故障安全 LittleFS。这是STM32中LittleFS的一个例子：https://uimeter.com/2018-04-12-Try-LittleFS-on-STM32-and-SPI-Flash/