F_open()使用错误记录

一、现象

调用函数 f_open() 后,程序崩溃,调试后发现,单片机产生硬件中断,即软件跳入如下部分:

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void HardFault_Handler(void)
{
/* Go to infinite loop when Hard Fault exception occurs */
while (1)
{
BSP_LED_Toggle(LED3);
}
}

二、错误代码

代码错误处如下,就是简单的使用 f_read() 函数打开一个文件,并将这个文件的前 32 个字节打印出来。

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void show_file(uint8_t idx)
{
FIL fil;
uint8_t data[32];
uint8_t bytecounts;
uint8_t ret;

printf("show file\n");

if((ret = f_open(&fil,(const TCHAR *)File_path,FA_READ)) != FR_OK)
{
printf("ret : %d\n",ret);
SD_Error_Handler();
}
else
{
if(f_read(&fil, data, sizeof(data), (UINT *)&bytecounts) != FR_OK)
{
SD_Error_Handler();
}
else
{
for(int i=0;i<32;i++)
{
printf(" %02x ",data[i]);
}
f_close(&fil);
}
}
}

三、解决方法

看了网上的资料,在使用该函数时出现了硬件中断,一般都是单片机内存访问出现了错误。
也就是说在 f_read(&fil,(const TCHAR *)File_path,FA_READ) 的参数中,无法找到 fil 的地址。将 FIL fil; 从函数外拿出,定义为全局变量,即可解决。

这是因为函数内的变量是定义在栈里面的,而 FIL 是 fatfs 中对文件定义的结构体变量,这个变量的内容如下:

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/* File object structure (FIL) */

typedef struct {
#if !_FS_TINY
union{
UINT d32[_MAX_SS/4]; /* Force 32bits alignement */
BYTE d8[_MAX_SS]; /* File data read/write buffer */
}buf;
#endif
FATFS* fs; /* Pointer to the related file system object (**do not change order**) */
WORD id; /* Owner file system mount ID (**do not change order**) */
BYTE flag; /* Status flags */
BYTE err; /* Abort flag (error code) */
DWORD fptr; /* File read/write pointer (Zeroed on file open) */
DWORD fsize; /* File size */
DWORD sclust; /* File start cluster (0:no cluster chain, always 0 when fsize is 0) */
DWORD clust; /* Current cluster of fpter (not valid when fprt is 0) */
DWORD dsect; /* Sector number appearing in buf[] (0:invalid) */
#if !_FS_READONLY
DWORD dir_sect; /* Sector number containing the directory entry */
BYTE* dir_ptr; /* Pointer to the directory entry in the win[] */
#endif
#if _USE_FASTSEEK
DWORD* cltbl; /* Pointer to the cluster link map table (Nulled on file open) */
#endif
#if _FS_LOCK
UINT lockid; /* File lock ID origin from 1 (index of file semaphore table Files[]) */
#endif

} FIL;

可见在最前面有一个共用体,用作读写数据的缓冲,这个其中 _MAX_SS 定义为4096。整个结构体的大小,可使用 sizeof(fil) 查看,肯定多余4096。可是一般栈都不会有这么大,所以这个问题是由于栈溢出造成的。在函数内部一般不设置大数组,但是保不齐结构体内部有数组。

参考链接