linux fuse源代码分析

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1、LinuxFUSE源代码分析一、Fuse简要介绍FUSE（用户空间文件系统）是这样一个框架，它使得FUSE用户在用户态下编写文件系统成为可能，而不必和内核打交道。FUSE由三个部分组成，linux内核模块、FUSE库以及mount工具。用户关心的只是FUSE库和mount工具，内核模块仅仅提供kernel的接入口，给了文件系统一个框架，而文件系统本身的主要实现代码位于用户空间中。FUSE库给用户提供了编程的接口，而mount工具则用于挂在用户编写的文件系统。FUSE起初是为了研究AVFS(AVirtualFilesystem)而设计的，而现在已经成为SourceF

2、orge的一个独立项目，目前适用的平台有Linux,FreeBSD,NetBSD,OpenSolaris和MacOSX。官方的linuxkernel版本到2.6.14才添加了FUSE模块，因此2.4的内核模块下，用户如果要在FUSE中创建一个文件系统，需要先安装一个FUSE内核模块，然后使用FUSE库和API来创建。1.1什么是Fuse传统的文件系统是操作系统的一部分，放在操作系统内核里面实现。Fuse(FilesysteminUserspace),一个用户空间文件系统框架，提供给我们一组用于实现一个文件系统的API，使我们可以在用户态实现自已的文件系统。目前fu

3、se已集成在Linux2.6以上版本的内核中。(注：操作系统中的用户态指权限等级中的一般级别，与之相对的是超级用户或者管理员的特权级别。用户态启动的每个进程，根据运行该进程的登录用户，都被系统赋予一定的权限，另外也有一些限制。)1.2优缺点1）传统文件系统都是定义在操作系统内核层面上的，要操作系统识别一种新的文件系统，必需重写内核，而内核态代码难以调试，生产率较低；但是用户空间编程和调试难度较小，有更多的语言可以选择（目前FUSE已经绑定了很多语言，比如c++、java等），还可以复用已有的库），从而能够大幅提高生产率，极大地简少了为操作系统提供新的文件系统的工作

4、量。2）一些服务可以通过统一的文件系统接口来进行访问，比如说ftp、sftp、samba3）可以把非文件的服务当做文件来实现，比如把gmail提供的巨大的空间用来进行文件存储的GmailFilesystem。在用户态实现文件系统必然会引入额外的内核态/用户态切换带来的开销，对性能会产生一定影响。二、FUSE特性a、库文件和API简单，极大地方便了用户的使用b、安装简便，不需要加补丁或者重新编译kernelc、执行安全，使用稳定d、高效，相对于其它用户态文件系统实例e、非特权用户可以使用f、基于linux2.4.x和2.6.x内核，现在可以支持JavaTM绑定，不必

5、限定使用C和C++来编写文件系统三、源代码目录：./doc包含FUSE相关文档./include包含了FUSEAPI头，对创建文件系统有用，主要用fuse.h./lib存放FUSE库的源代码./util包含了FUSE工具库的源代码./example参考的例子四、安装FUSE的源码安装类似于其他软件，只需要在FUSE的源码目录下执行如下命令即可：./configuremakemakeinstall（以root身份执行）五、FUSEoperationsFUSE使用fuse_operations来给用户提供编程结构，让用户通过注册自己编写的函数到该结构体来实现自己的文件

6、系统。六、Fuse文件系统的结构fuse包括三个模块：用户空间库，内核模块以及mount工具1）用户空间库给程序员提供编程接口，程序员通过实现fuse提供的两组接口fuse_lowlevel_ops，fuse_operations之一即可实现一个用户空间文件系统2）内核模块实现了一个完整文件系统的框架，但具体操作没有实现（由程序员在用户空间实现）3）mount工具fusermount用于挂载基于fuse的文件系统6.1Fuse在用户空间工作的流程图通过这幅图可以看到三个模块在fuse工作时所起的作用fuse_main()(lib/helper.c)——fuse用户

7、空间主函数，用户程序调用它时，fuse_main()函数解析相关参数（如mountpoint，multithreaded），并调用fuse_mount()函数，接着调用fuse_new()函数，为fuse文件系统数据分配存储空间。最后调用fuse_loop()函数实现会话的接受与处理。fuse_mount()(lib/mount.c)——创建UNIX本地套接口，创建并运行子进程fusermount。fusermount(util/fusermount.c)——确保fuse模块已经加载，通过UNIX套接口返回fuse模块的文件fd给fuse_mount()函数。fu

8、se_ne