存储系统介绍
MaixPy 存储系统大致如下图所示:
由上图可知,MaixPy 中的存储介质主要由 Flash ,SD 卡组成,分为三块区域,分别是 MaixPy.bin 固件区,xxx.kmodel 模型区,文件系统区:Flash 上为 spiffs (SPI Flash File System),SD 卡为 Fatfs(FAT file system)。
1. MaixPy.bin 固件区
用来存储 MaixPy.bin 固件,起始于 0x000000,因为 K210 会从 0x000000 地址开始运行程序。
2. xxx.kmodel 模型区
通常起始于 0x300000,模型文件之所以不烧录在 Flash 的文件系统(文件系统会后续解释)中,原因有下:
Flash 中文件系统拥有的内存并不够大,不足以放入大模型,更大的模型可以放入 SD 卡中。
- 直接读取模型文件比经过文件系统读取速率更快。
该区域没有文件系统管理,需要根据烧录时的起始地址操作文件,例如当模型烧录在 0x500000 时的读取方法:
KpuTask = kpu.load(0x500000)
3. 文件系统区
通常从 0xD00000 开始,该区域交由文件系统管理,我们预留了 Flash 末尾的 3MiB 空间,交由 spiffs 管理, 另外也支持 FAT32 (Fatfs) 的 SD 卡。这些文件系统提供接口使我们通过 文件名 便可对文件进行读写操作,而不必像模型区那样使用 文件起始地址 操作。同时还能帮助我们有效管理存储介质,例如磨损均衡(Flash 是有磨损寿命的,相关知识请自行搜索)可以充分发挥 Flash 的寿命。
3.1. MaixPy 文件系统的使用
由于 Flash 和 SD 卡的文件系统各不相同,接口不一致,使得操作不同文件系统需要调用不同接口,此时 MaixPy 中的虚拟文件系统(VFS)正是用于解决该问题,VFS 可以挂载多个不同类型文件系统,并为用户操作这些文件系统提供统一接口,用户使用这些接口时可以忽略不同文件系统之间的差异。这些接口在 os 模块中实现,使用示例如下:
import uos
print("files:", uos.listdir("/flash"))
with open("/flash/test.txt", "w") as f:
f.write("hello text")
print("files:", uos.listdir("/flash"))
with open("/flash/test.txt", "r") as f:
content = f.read()
print("read:", content)
以上示例中,spiffs 文件系统开机被自动挂载到 /flash 目录,用户只需要在使用 os 的接口时传入 "/flash" 目录名作为参数便可访问该文件系统。
解读:
- 导入
uos 模块
- 列出
/flash 目录下所有文件
- 向
/flash 目录写入一个名为 test.txt 的文件,内容为 hello text ,
- 列出
/flash 目录下所有文件,会发现 test.txt 的存在
- 读取文件内容到
content 变量
- 打印
content 变量, 输出 hello text ,也就是刚刚写入文件的内容
- 这个内容在开发板断电之后再上电,仍然能读到正确的内容(Flash 断电后不会丢失内容)
当然也支持 SD 卡, 如果你需要使用, SD 卡需要满足以下几点:
- 支持
SPI 模式, 市面上大多数正版卡都支持
- 分区为
MBR (msdos)
- 格式化为
FAT32
- 大小测试过最大
128GiB 可用 断电插入 SD 后, 上电,SD 卡会被挂载在 /sd ,如果有多个分区,第二个分区名是/sd2
注意/ (根目录)不能写入数据,只能往/flash 或者/sd 写入数据 开机如果有SD 卡, 会自动将当前目录切换到/sd , 如果没有,则会自动切换到/flash
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