1 .单线文件结构

1线文件结构(OWFS)为驻留在1线设备中的数据提供目录结构，包括我按钮。它允许像在其他文件系统上一样随机访问命名文件。本文档提供了完整的规范，包括大容量1-Wire设备的位图文件、多个子目录、扩展文件属性和其他有用的结构。

OWFS的定义和规则足以使用最多16M字节的设备容量在嵌套目录中存储多个文件。这些设备可以组织成2-65535个32-256字节的页面。本文档中给出的规则可扩展到该范围内的所有内存组织组合，包括跨越多个设备的结构。(注意，在所有关于这种数据结构的讨论中，第一个可用的内存页称为页0)。

A.数据组织

OWFS的数据组织被划分为与1-Wire设备上的内存页相对应的扇区。文件结构中使用的每个页面都将其数据包装在包中，如图1。目录告诉我们存储了哪些文件、数据在设备中的位置以及它占用了多少页。通过这种方式，可以随机访问信息以快速响应。

文件结构使用的页面中的数据组织如下所示。

图1所示。数据包。

文件或目录的每一页都以一个长度字节开始，包含数据(至少包含一个延续指针)，并以一个反向的CRC16检查结束。长度字节表示页面包含多少有效字节，不计算长度字节本身或CRC。然而，CRC计算也包括长度字节。通过将CRC累加器设置为等于1-Wire设备的绝对页码来初始化它。页面的每个字节首先从1-Wire设备传输到最低有效位。长度字节是第一个要传输的字节。在2个CRC字节中，最不重要的将首先发送。由于该文件结构中使用的所有页面都使用这种格式(只有数据包的“数据”部分将在本节的其他图中显示)，因此将假定长度和CRC。

在这个文件结构中使用的所有数据包的“数据”部分中有一个共同的组件是“延续指针”。延续指针是延续文件或目录的页地址。与表示页码的其他值一样，根据文件系统中的页数，延续指针可以用一个或两个字节表示。由于这个原因，本节中的数字将显示页码为'N'字节长。下面对根目录“控制数据”内容的讨论描述了页码是一个字节还是两个字节的情况。延续指针值为0表示文件或目录中的最后一页。图2显示参与文件结构的页面的典型“数据”有效负载。

图2。延续指针。

每个内存1-Wire设备必须先格式化，然后才能与OWFS一起使用。格式化过程中会创建根目录文件。根目录总是从设备的第一页(第0页)开始。根目录第一页内的数据组织如图3．

图3。根目录启动。

该目录包含管理信息和文件条目，而不是数据。控制字段以指定OWFS类型的目录标记字节(DM)开始。如果整个文件结构只包含在一个1-Wire设备上，那么最重要的一点(DM7-DM4)是十六进制“a”，如果它跨越多个设备，则是十六进制“B”。最小有效点(DM3-DM0)指定延续指针、起始页和页值的长度是一个字节还是两个字节。这个位置的十六进制'A'表示使用一个字节，而十六进制'B'表示使用两个字节。双字节数是一个无符号整数，最不重要的字节优先。有了这两个选项，总共有四种类型的文件结构风格，如图4。请注意，此规范的先前版本仅涵盖'AA'类型的文件结构(一个设备不超过256页)。

图4。文件结构类型。

当文件结构跨越多个设备(DM7-DM4是十六进制'B')时，控制数据字段中的映射地址(MA)为设备映射文件指定一个起始页，该文件包含参与该文件结构的1-Wire设备的列表。如果文件结构不跨越多个设备(DM7-DM4是十六进制'A')，则映射地址(MA)为零。注意，基于eprom的设备不能在多设备文件结构中使用。

如果目录标记(DM)表明该文件系统跨越多个设备，那么位图控制字节中倒数第二个有效位(BC1)表明该设备是“MASTER”设备(1)还是“SATELLITE”设备(0)。如果该设备是“MASTER”设备，则映射地址(MA)指定包含“SATELLITE”设备有序列表的文件的页码。如果设备是“SATELLITE”设备，则它包含一个指示“MASTER”设备的单个设备。在映射文件中指定的每个设备是一个8字节的二进制1-Wire网络地址，最低有效字节优先。为了节省空间并防止1-Wire master改变它，“SATELLITE”设备将始终具有本地位图(见下面的BC7描述)，所有页面标记为已使用。为了有效，地图文件，如果必要的话，位图文件，必须适合“MASTER”设备。多设备文件结构可以由具有不同内存大小的设备组成。通过引用每个设备的族代码可以知道页面的数量。如果“MASTER”设备有X页，则第X+1页是第一个“SATELLITE”设备的第一页。

位图控制字节(BC7)的最高有效位指定位图是立即存储在第一个目录数据包中还是存储在单独的文件中。如果该位为1，则4字节的本地位图(LBM)紧跟着位图控制字节。如果位图控制字节的最高有效位(BC7)为0，则后面的4个字节指定起始页地址和位图文件所需的页数。每个值所需的字节数取决于DM。如果页面地址用一个1字节的值表示(DM3 - DM0 =十六进制' a ')，那么前两个字节是0，然后是一个字节的起始页面地址和一个字节的页面数。如果页地址是2字节值(DM3 - DM0 =十六进制'B')，那么前两个字节包含起始页地址，后两个字节包含页数。请注意，在格式化过程中会创建位图或无名位图和可选设备映射文件。目录的延续页不需要控制字段。该空间可用于存储另一个文件条目。

已使用页面的位图用作查找空闲页面的快速查找表。在这个位图中，使用过的页面标记为1，空页面标记为0。最低有效位对应于第0页。这个本地位图只用于数据少于32页的非eprom设备。所有其他设备都有远程位图文件。在大型NV-RAM 1-Wire设备中，位图文件页码指的是正常的数据空间。在EPROM设备中，页码指的是状态存储器。对于EPROM设备，未编程状态为1，编程状态为0。由于这个约束，EPROM位图中的位是反向的。空页的值是1，已占用页的值是0。

位图控制字节中的最低有效位(BC0)是一个正在进行的位。在执行不可中断操作(如文件优化)时可以设置此位。操作完成后，清除钻头。

位图控制字节的BC2 - BC6位不使用，应该为零。

关于每种文件结构的示例，请参见第2节。

文件条目由4字节的文件名、1字节的文件扩展名、文件开始的起始页地址以及文件占用的页数组成。这个结构如下所示:(注意，表示起始页和页数的字节数取决于文件结构类型)。

图5。文件结构类型。

如图5所示的文件入口结构必须保持连续，不能跨目录页分割。例如，如果一个设备类型有128字节的页，文件条目结构是7字节长，那么每个目录页可以容纳17个完整的目录条目。在此场景中，每个目录页中有5个未使用的额外字节。

文件名必须由以下字符集定义的ASCII字符组成:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789 ! # $ %和 ;'-@^_`{}~

但是，如果文件条目的第一个字节的值大于127，则它表示扩展目录条目的第一个字节。扩展目录项适用于下一个目录项，根据文件系统类型与其他目录项大小相同(7 ~ 9字节)。可以有多个扩展目录项，但第一个字节必须大于127。扩展目录条目中的附加字节可用于指定附加的文件属性、密码、文件所有权、日期/时间戳以及关于文件的其他特殊用途信息。扩展目录项的使用是特定于应用程序的，因此该文件结构的一般实现将忽略它们。

扩展名的最小7位“e”表示文件条目的扩展名号。看到图6获取文件扩展名类型的列表。文件扩展名“a”的最高位是条目的属性标志。如果设置了该值，并且条目为normal，则该文件为只读。如果设置了它，并且条目是扩展名为127(十进制)的子目录，则隐藏子目录。表示子目录的文件条目包含子目录文件的实际“起始页”。子目录条目的“# pages”说明符不包含有效的数字。它总是包含0，并且当子目录文件的长度改变时不需要更新。子目录文件包含对下一个更高目录文件的反向引用。如果没有更高的子目录文件，则条目将是“ROOT”。ROOT的起始页始终为0。子目录文件的第一个包见于图7．

图6。子目录开始。

根目录或子目录文件的延续包遵循数据包的定义。它的结构如下:

图7。子目录的延续。

有关可用文件类型的列表，请参见表1。

表1。文件类型

b .特性

OWFS经过精心设计，可在Touch环境中提供高速和最佳性能。每个内存页都可以被读取、crc检查或写入，而不需要访问其他页。如果文件被修改，只需要重写受影响的页面。这提供了显著的速度优势。文件的页不必是连续的。可以通过重新定义延续指针来扩展文件。可以将文件分组到嵌套的子目录中。为目录定义的属性适用于目录中的所有文件。

c .属性

下面的注释总结了上面指定的OWFS的许多重要属性。这些说明可能有助于理解OWFS在数据存储和管理方面的含义。

• 页长是从族代码派生出来的。目前可用的1-Wire设备具有32字节的页面长度，但是OWFS的定义也支持更大的页面长度。

• 设备中的页数由族代码派生。具有256页或更少页的设备将具有用一个字节表示的整个目录结构中的页码和页数。超过256页的设备的页码和页数将用两个字节表示，最不重要的字节优先。这将由根目录控制块中的DM指定。

• OWFS中的每一页数据都是一个通用数据包(UDP)，从一个页边界开始，不超过一个页。

• 每个UDP以一个长度字节开始，包含一个延续指针，并以CRC16检查结束。指针表示文件继续所在的页码。延续指针0标志着文件的最后一个包。

• length byte表示长度字节与CRC之间的字节数。CRC计算包括前面的所有数据，包括长度字节。通过将CRC累加器设置为设备页码来初始化它。

• 每个UDP可以独立地读取和crc检查，而不需要参考其他数据包的数据。

• 所有类型的文件都由一个或多个udp组成。udp包含应用程序数据(数据包)或目录信息(目录数据包)。

• 数据包的每个字节首先传输最低有效位。长度字节是第一个要传输的字节。

• 数据包中的最大应用程序数据字节数是页长度-延续，指针长度- 3。

• 在一个OWFS中只有一个主目录文件。这个文件被称为根目录，并且总是从第0页开始。

• 子目录文件的第一个包的最大条目数为(页长度- 10(长度字节，控制字段，CRC) -(延续指针长度1或2))/(文件条目长度7或9)。

• 延续报文的最大条目数为(页长度- 3(长度字节，CRC) -延续指针长度1或2)/(文件条目长度7或9)。

• 位图用作查找空闲页面的快速查找表。位图的数据被视为一个4字节的二进制数。最低有效位对应于第0页。用过的页用1标记，空页用0标记。位图的最低有效位字节存储在较低的地址，并首先传输。位图文件必须用于容量大于32页的文件结构。根据格式的不同，它可以用于较小的设备。

• 一次写设备总是有位图文件驻留在一个特殊的内存区域。位图中使用的位的极性与可重写设备相反。

• 特殊的文件扩展名是100、101和102。103到126人已预留，尚未分配。扩展127用于子目录，而扩展0 - 99可用于通用应用程序文件。

• 可能存在空的或部分填充的数据包。空数据包由长度字节、延续指针和CRC16字节组成，作为指向同一文件或子目录下一个数据包的指针。未使用的空间必须遵循CRC。对空数据包和部分填充数据包的使用没有限制。

• 如果DM是'BA'或'BB'，则文件结构是多设备的。

• 一个MASTER和一个或多个SATELLITE设备可以参与一个多设备文件结构。MASTER有一个SATELLITE 1-Wire网络地址列表，并且每个SATELLITE都有一个虚拟目录，其中包含对MASTER 1-Wire网络地址的引用。

• 每个SATELLITE设备都有一个本地位图，所有页面都标记为已使用，以防止无意中 更改。

• 一次写入设备不能参与多设备文件结构。

2文件结构示例

以下部分详细介绍了不同类型的OWFS的实际示例。看到图8和表2中对示例中使用的术语的描述。未显示的页面是空白的有用数据。

图8。格式的文件结构示例。

表2。文件结构示例

文件结构类型为“AA”，带有本地位图

设备:(1)DS1992，页:4(每个32字节)，文件:一个4字节的文件，称为DEMO.12。

第0页，根目录

第1页，Demo.12文件数据页

文件结构类型'AA'与位图文件

设备:(1)DS1996，页面:256(每个32字节)，文件:一个4字节的文件，称为DEMO.12。

第0页，根目录

第1页，使用页面的位图文件，第1页继续在第2页

第2页，使用页面的位图文件，最后一页

(余下部分未显示)

第3页，demo文件的数据页

(余下部分未显示)

文件结构类型'AA'与EPROM位图文件

设备:(1)DS1985，页面:64(32字节)常规EPROM页面和10(8字节)状态EPROM页面， 文件:一个4字节的文件，称为DEMO.12。

第0页，根目录

第1页，Demo.12文件数据页

(余下部分未显示)

第8页(状态内存)，已用页的位图文件，最后一页

文件结构类型'AB'

设备:(1)DS1998[未来产品]，页面:1024(每个128字节)，文件:一个4字节的文件，名为DEMO.12。

第0页，根目录

(余下部分未显示)

第1页，使用页面的位图文件，第1页继续在第2页

第2页，使用页面的位图文件，最后一页

(余下部分未显示)

第3页，demo文件的数据页

(余下部分未显示)

文件结构类型“BA”

设备:(2)DS1993，页面:32(每个设备16页，每个32字节)，文件:一个4字节的文件，名为 DEMO.12。

Page 0, MASTER Device 06123C23000000E6 (LSByte优先)，根目录

第1页，包含SATELLITE 1- wire网络地址的设备映射

(余下部分未显示)

第2页，demo文件的数据页

(余下部分未显示)

第0页，卫星设备06A16B190000002F (LSByte优先)，虚拟根目录

(余下部分未显示)

第1页，包含MASTER 1- wire网络地址的设备映射

(余下部分未显示)

文件结构类型“BB”

设备:(2)DS1996，页面:512(每个设备256页，每个32字节)，文件:一个4字节的文件，称为 DEMO。12个放置在SATELLITE装置上。

页0，主设备0C16B80100000012 (LSByte优先)，根目录

(余下部分未显示)

第1页，使用页面的位图文件，第1页继续在第2页

第2页，使用页的位图文件，第2页继续第3页

第3页，使用页面的位图文件，最后一页

(余下部分未显示)

第4页，包含SATELLITE 1-Wire网络地址的设备映射

(余下部分未显示)

第0页，卫星设备0C86BA0100000020 (LSByte优先)，虚拟根目录

(余下部分未显示)

第1页，包含MASTER 1- wire网络地址的设备映射

(余下部分未显示)

第2页，demo文件的数据页

(余下部分未显示)

3通用数据包

通用数据包(UDP)是用于在1-Wire设备上存储数据的遗留结构，包括我按钮。它包含一到两个长度字节、data和两个倒置的CRC16字节。其结构为:

图9。通用数据包。

udp总是从页面边界开始，但可以在任何地方结束。长度是不包括长度字节和CRC16字节的数据字节数。如果数据字节数小于255，则有1个长度字节。如果有255个或更多的数据字节，则第一个长度字节为255，下一个长度字节为0到253。第一和第二长度字节加在一起提供数据字节数。首先将CRC16初始化为起始页码。这提供了一个检查来验证将要读取的页面。然后使用长度和数据字节计算CRC16。然后对CRC16进行反转并首先存储低字节，然后存储高字节。有关CRC16的详细说明，请参阅应用说明27。

OWFS使用UDP的一个子集。它限制了长度，使整个结构可以放在一页纸中。对于每页32字节的设备，长度限制为29个数据字节。最后一个数据字节用作延续指针，留下28个真正的数据字节。默认数据结构(DDS)是以前的标准，它只指定从第0页开始的一个UDP。该标准不提供目录或文件类型的操作，但对于简单的应用程序具有速度优势。