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）。

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。

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：

  1. 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。
  2. 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)

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。

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 1TB 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