uos – 基本的“操作系统”服务

该模块实现了相应CPython模块的子集,如下所述。有关更多信息,请参阅原始CPython文档:os

uos模块包含用于文件系统访问和挂载,终端重定向和复制以及unameurandom等函数。

1. 常用函数

1.1. uos.uname()

返回一个元组(可能是一个命名了的元组),其中包含有关底层机器和/或其操作系统的信息。元组按以下顺序有五个字段,每个字段都是一个字符串:

  • sysname - 底层系统的名称
  • nodename - 节点名(/板子名称)(可以与sysname相同)
  • release - 底层系统的版本
  • version - MicroPython版本和构建日期
  • machine - 底层硬件的标识符(例如,板,CPU)

1.2. uos.urandom(n)

返回一个包含n个随机字节的字节对象。只要有可能,它就由硬件随机数生成器生成。

2. 文件系统访问

2.1. uos.chdir(path)

更改当前目录。

2.2. uos.getcwd()

获取当前目录。

2.3. uos.ilistdir([dir])

此函数返回一个迭代器,然后生成与列出的目录中的条目对应的元组。如果不传参数,它列出了当前目录,否则它列出了dir给出的目录。

元组具有形式(名称,类型,inode [,大小]):

  • name: 是一个字符串(如果dir是一个字节对象,则为字节),并且是条目的名称;
  • type: 是一个整数,指定条目的类型,目录为 0x4000,常规文件为 0x8000;
  • inode: 是对应于文件inode的整数,对于没有这种概念的文件系统可以是0。
  • 某些平台可能会返回包含条目大小的4元组。对于文件条目,size是表示文件大小的整数,如果未知则为-1。目前条目的含义目前尚未定义。

2.4. uos.listdir([dir])

如果没有参数,请列出当前目录。否则列出给定目录。

2.5. uos.mkdir(path)

创建一个新目录。

2.6. uos.remove(path)

删除文件。

2.7. uos.rmdir(path)

删除目录。

2.8. uos.rename(old_path,new_path)

重命名文件。

2.9. uos.stat(path)

获取文件或目录的状态。

2.10. uos.statvfs(path)

获取文件系统的状态。

按以下顺序返回包含文件系统信息的元组:

  • f_bsize - 文件系统块大小
  • f_frsize - 片段大小
  • f_blocks - f_frsize单位中fs的大小
  • f_bfree - 空闲块数
  • f_bavail - 无特权用户的空闲块数
  • f_files - inode数量
  • f_ffree - 免费inode的数量
  • f_favail - 无特权用户的免费inode数
  • f_flag - 挂载标志
  • f_namemax - 最大文件名长度

与inode相关的参数:f_filesf_ffreef_availf_flags参数可能返回'0`,因为它们在特定于硬件的实现中不可用。

2.11. uos.sync()

同步所有文件系统。

3. 终端重定向和复制

3.1. uos.dupterm(stream_object,index = 0)

在给定的stream类对象上复制或切换MicroPython终端(REPL)。 stream_object参数必须实现readinto()write()方法。流应处于非阻塞模式,如果没有可用于读取的数据,readinto()应返回'None`。

调用此函数后,将在此流上重复所有终端输出,并且流上可用的任何输入都将传递到终端输入。

index参数应为非负整数,并指定设置的复制槽。给定端口可以实现多个槽(槽0将始终可用),并且在这种情况下,终端输入和输出在所有设置的槽上复制。

如果None作为stream_object传递,则在索引给出的槽上取消复制。

该函数返回给定槽中的前一个类似流的对象。

4. 文件系统挂载

某些端口提供虚拟文件系统(VFS)以及在此VFS中安装多个“真实”文件系统的功能。文件系统对象可以安装在VFS的根目录中,也可以安装在根目录中的子目录中。这允许Python程序看到的文件系统的动态和灵活配置。具有此功能的端口提供mount()umount()函数,以及可能由VFS类表示的各种文件系统实现。

4.1. uos.mount(fsobj,mount_point,*,readonly)

将文件系统对象fsobj挂载到mount_point字符串指定的VFS中的位置。 fsobj可以是一个具有mount()方法或块设备的VFS对象。如果它是块设备,则会自动检测文件系统类型(如果未识别文件系统,则会引发异常)。 mount_point可以是'/'在根目录下挂载fsobj,或者'/ '挂载到根目录下的子目录中。

如果readonly为“True”,则文件系统以只读方式挂载。

在mount过程中,在文件系统对象上调用mount()方法。

如果mount_point已经挂载,将引发OSError(EPERM)

4.2. uos.umount(mount_point)

卸载文件系统。 mount_point可以是命名安装位置的字符串,也可以是先前安装的文件系统对象。在卸载过程中,在文件系统对象上调用方法umount()

如果找不到mount_point,会引发OSError(EINVAL)

4.3. class uos.VfsFat(block_dev)

创建使用FAT文件系统格式的文件系统对象。 FAT文件系统的存储由block_dev提供。可以使用mount()挂载由此构造函数创建的对象。

static mkfs(block_dev)

在block_dev上构建FAT文件系统。

5. 文件系统格式化

在MaixPy中,我们提供了对flash进行文件系统格式化的操作。如果用户想要清空flash文件系统那么可以使用该接口 flash_format 来实现

5.1. uos.flash_format()

该接口不需要传入参数,直接使用将对开发板的 flash 进行格式化。请注意,格式化将清空所有文件,在使用前请确认 flash 中文件都是需要删除的

6. 块设备

块设备是实现块协议的对象,块协议是由 AbstractBlockDev 类在下面描述的一组方法。该类的具体实现通常允许访问类似存储器的功能作为硬件(如闪存)。特定文件系统驱动程序可以使用块设备来存储其文件系统的数据。

6.1. class uos.AbstractBlockDev()...)

构造块设备对象。构造函数的参数取决于特定的块设备。

readblocks(block_num, buf)

从索引block_num给出的块开始,将块从设备读入buf(字节数组)。要读取的块数由buf的长度给出,该长度将是块大小的倍数。

writeblocks(block_num, buf)

从索引block_num给出的块开始,将buf(字节数组)中的块写入设备。要写入的块数由buf的长度给出,该长度将是块大小的倍数。

ioctl(op, arg)

控制块设备并查询其参数。要执行的操作由op给出,它是以下整数之一:

  • 1 - 初始化设备(arg未使用)
  • 2 - 关闭设备(arg未使用)
  • 3 - 同步设备(arg未使用)
  • 4 - 获取块数的计数,应该返回一个整数(arg未使用)
  • 5 - 获取块中的字节数,应该返回一个整数,或者“None”,在这种情况下使用默认值512(arg未使用)

6.2. 例程

例程1

以fat32举例,下面的类将实现一个块设备,它使用bytearray将其数据存储在RAM中:

class RAMBlockDev:
    def __init__(self, block_size, num_blocks):
        self.block_size = block_size
        self.data = bytearray(block_size * num_blocks)

    def readblocks(self, block_num, buf):
        for i in range(len(buf)):
            buf[i] = self.data[block_num * self.block_size + i]

    def writeblocks(self, block_num, buf):
        for i in range(len(buf)):
            self.data[block_num * self.block_size + i] = buf[i]

    def ioctl(self, op, arg):
        if op == 4: # get number of blocks
            return len(self.data) // self.block_size
        if op == 5: # get block size
            return self.block_size

或者:

import uos

bdev = RAMBlockDev(512, 50)
uos.VfsFat.mkfs(bdev)
vfs = uos.VfsFat(bdev)
uos.mount(vfs, '/ramdisk')

例程2

以spiffs举例,下面的类将实现一个块设备,它使用bytearray将其数据存储在RAM中:


class RAMFlashDev:
    def __init__(self):
            self.fs_size = 256*1024
            self.fs_data = bytearray(256*1024)
            self.erase_block = 32*1024
            self.log_block_size = 64*1024
            self.log_page_size = 4*1024
    def read(self,buf,size,addr):
            for i in range(len(buf)):
                buf[i] = self.fs_data[addr+i]
    def write(self,buf,size,addr):
            for i in range(len(buf)):
                self.fs_data[addr+i] = buf[i]
    def erase(self,size,addr):
            for i in range(size):
                self.fs_data[addr+i] = 0xff

blkdev = RAMFlashDev.RAMFlashDev()
vfs = uos.VfsSpiffs(blkdev)
vfs.mkfs(vfs)
uos.mount(vfs,'/ramdisk')
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