Linux开发：Fuse介绍

Fuse(filesystem in userspace),是一个用户空间的文件系统。通过fuse内核模块的支持，开发者只需要根据fuse提供的接口实现具体的文件操作时所对应的回调函数，就可以实现一个文件系统。由于其主要实现代码位于用户空间中，因此不需要重新编译内核。

Fuse的运行原理

Fuse包含一个内核模块和一个用户空间守护进程（下文称fuse daemon）。内核模块加载时被注册成 Linux 虚拟文件系统的一个 fuse 文件系统驱动。此外，还注册了一个/dev/fuse的字符设备。

$ ls /dev/fuse -al
crw-rw-rw- 1 root root 10, 229  7月 13 12:51 /dev/fuse

该设备作为fuse daemon与内核通信的桥梁，fuse daemon通过/dev/fuse读取fuse request，处理后将reply写回/dev/fuse。

用户空间与内核空间的交互流程是这样：

1.用户开发基于libfuse的户空间文件系统程序，该程序会提供对文件系统操作，比如打开关闭，读写操作的回调函数。

2.当有应用程序操作通过fuse挂载的文件系统时，VFS会将这些操作路由至fuse的内核模块，也就是fuse driver，fuse driver创建了一个fuse request结构体，并把request保存在请求队列中。此时，执行操作的应用程序进程会被阻塞。

3.fuse daemon通过读取/dev/fuse将request从内核队列中取出，根据操作调用步骤1中注册的相应回调，也就是回调会具体处理对fuse文件系统的操作请求，当处理完请求后，fuse daemon会将reply通过/dev/fuse传递给fuse driver，此后fuse daemon把requset标记为completed，最终唤醒用户进程。