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WindowsでSDカードをFATでフォーマット。FAT12/FAT16/FAT32が選択できないのでFATを指定するのみ。領域サイズで自動選択。テキストファイルをSDカード内に作成。LinuxでSDカードのディスクイメージ作成。dfコマンドでデバイス確認。ddコマンドでディスクイメージ作成。

SDイメージシミュレーションの手順説明。その手順及び構成を図解。ポイントはLinuxのddコマンドでSDカードのディスクイメージの吸い上げと書き戻し。VMware Workstation PlayerとUbuntuが必要。今回はWinodws PC前提だが他のLinux環境でも問題無い。

扱ったのはFAT32。他にFAT12、FAT16があるが、違いはFAT領域のクラスタサイズとディレクトエントリ構造体。基本的な追い方は一緒。組み込み機器ではPCで出来て当たり前がとても困難。「車輪の再発明」という揶揄が適切ではない状況の方が多い。日ごろから「出来て当たり前」の仕組みを考えると吉。

フォルダの中のディレクトリエントリの構成を図解。カレントディレクトリ、親ディレクトリ、LFN→SFNの構成。ファイルの実体が配置されてるクラスタ確認。ここの考え方は通常の「8.3形式」のファイルと同一。該当クラスタのFAT領域に於けるクラスタチェーンを確認。

ディレクトリエントリが指し示すフォルダの中のデータはフォルダ内のディレクトリエントリ。つまり入れ子になっている。ルートディレクトリ以外のディレクトリは「.」と「..」の名称のディレクトリが存在。「.」がカレントディレクトリ。「..」が親ディレクトリ。相対PATH用の仕様。

ロングファイルネームなフォルダやファイルのディレクトリエントリの関係性を確認。LFNが先に現れ、最後にSFN。VFAT未対応FileSystemはLFNをスキップしてSFNだけを参照している。SFNにフォルダ内のディレクトリエントリの先頭クラスタが埋まっている。

ロングファイルネームなフォルダやファイルのディスクイメージ上で確認を試みる。まずはルートディレクトリエントリから。存在するファイルとフォルダが3つのはずだが、ディレクトリエントリとしては5つ存在。５つのうち3つがロングファイルネーム仕様を満たす仕掛け。ファイル名もasciiからUnicodeになってる。

FatFsのVFAT仕様確認方法。とりえあず、ロングファイルネームなフォルダとファイルを作成してディスクイメージの中身を確認する方針。FatFs対話モードでフォルダとファイルを作成。「long_file_name_folder」作って、その中に「long_file_name_file.txt」を作成。

FATは基本「8.3形式」というファイル命名規則になっている。ファイル名8文字、拡張子3文字。VFAT仕様によりその制限を突破している。VFAT未対応FileSystemからは「long_file_name.txt」が「long_f~1.txt」のような形で見える用にして互換性を確保している。

FAT領域の位置確認。FAT領域参照。FAT32の場合、32bit長データを1要素としてクラスタチェーンを表現している。FAT16の場合は16bit長データを1要素としている。基本的には該当クラスタがどのクラスタ番号に繋がるかの数値が埋まっている。0x0fffffffがチェーン終端となる。