【linux编程】用户态文件系统FUSE

用户态文件系统FUSE

FUSE 是 Filesystem in Userspace 的缩写，也就是常说的用户态文件系统。Linux内核官方的解释：

What is FUSE? FUSE is a userspace filesystem framework. It consists of a kernel module (fuse.ko), a userspace library (libfuse.*) and a mount utility (fusermount).

fuse主要由三部分组成：FUSE内核模块、用户空间库libfuse以及挂载工具fusermount。

• fuse内核模块：实现了和VFS的对接，实现了一个能被用户空间进程打开的设备，当VFS发来文件操作请求之后，将请求转化为特定格式，并通过设备传递给用户空间进程，用户空间进程在处理完请求后，将结果返回给fuse内核模块，内核模块再将其还原为Linux kernel需要的格式，并返回给VFS；
• fuse库libfuse：负责和内核空间通信，接收来自/dev/fuse的请求，并将其转化为一系列的函数调用，将结果写回到/dev/fuse；提供的函数可以对fuse文件系统进行挂载卸载、从linux内核读取请求以及发送响应到内核。libfuse提供了两个APIs：一个“high-level”同步API 和一个“low-level” 异步API 。这两种API 都从内核接收请求传递到主程序（fuse_main函数），主程序使用相应的回调函数进行处理。当使用high-level API时，回调函数使用文件名（file names）和路径（paths）工作，而不是索引节点inodes，回调函数返回时也就是一个请求处理的完成。使用low-level API 时，回调函数必须使用索引节点inode工作，响应发送必须显示的使用一套单独的API函数。
• 挂载工具：实现对用户态文件系统的挂载

其工作原理可以用如下图表示：

图解：

 

比较详细的流程图：

参考资料

1. 自制文件系统 —— 02 开发者的福音，FUSE 文件系统

2. FUSE介绍