1.基于Fuse的源码最简单的文件系统

基于Fuse的最简单的文件系统

       从今天开始，我将在我的源码公众号“数据存储张”中创建一个合集，旨在从零开始，源码教大家如何开发一个文件系统。源码开发工作基于Ubuntu .，源码其他Linux版本亦可。源码demo源码在哪里通常，源码我们认为文件系统是源码内核模块，但实际情况并非如此，源码EMC的源码UFS就是一个用户态文件系统示例。开源分布式文件系统也多是源码用户态。

       鉴于内核态开发难度较高，源码我决定采用FUSE来开发一个用户态文件系统。源码通过实践本合集的源码内容，希望能加深大家对《文件系统技术内幕》一书的源码理解。无论是内核态还是用户态，文件系统的原理基本一致。

       若后续大家对Linux内核文件系统实现感兴趣，我也会继续基于内核开发功能，成本平台突破源码让大家全面了解内核文件系统。

       回到文章主题，接下来我们将深入文件系统的概念。文件系统是将硬盘线性地址转换为层级结构的软件系统，核心是呈现目录树。文件系统中，文件与目录是两大关键概念：目录是容器，用于存储文件和子目录；文件则是数据存储实体，形式多样，Gzip安卓源码如视频、音频、Word文档及文本文件等。

       从普通用户角度看，文件系统提供层级式的文件组织方式，而程序开发视角下，文件系统提供API以访问文件和目录，如打开、关闭、地推接单源码读取和写入数据，以及目录的打开、遍历和关闭等操作。这些API在内核态有对应实现。

       FUSE提供在用户态开发文件系统的框架，大大降低了开发门槛，无需了解Linux内核内容。FUSE由用户态库和内核模块组成，内核态模块与VFS和其他文件系统关系密切，im及时通讯源码可理解为内核态文件系统，其功能是转发文件系统访问请求至用户态。

       FUSE用户态库提供一套API和接口规范，实现这些函数集合即完成文件系统开发。通过FUSE注册函数到内核模块后，内核态请求将调用用户态函数。例如，ceph_fuse就是基于FUSE实现的用户态文件系统，用于访问CephFS。

       接下来，我们将开发一个最简单的文件系统，严格意义上并非真正文件系统。该系统仅模拟层级结构，包含“dir”目录和“helloworld”文件，以及“.”和“..”目录。实现中，我们仅关注“getattr”和“readdir”两个函数，分别用于获取文件或目录详细属性及读取目录项。

       在头文件中，我们定义了文件系统类HelloWorldFS，并实现了上述两个函数。主函数文件简单实例化了HelloWorldFS类，并调用run函数完成文件系统挂载和注册等任务。

       cmake工程文件用于管理整个项目。通过cmake生成Makefile，并使用make编译，得到可执行程序helloworld。通过挂载到/mnt/test目录，我们验证了系统功能。

       本文实现的文件系统仅模拟层级结构，不具备创建、删除或读取文件内容功能。通过本教程，大家对文件系统概念和FUSE用法有了基础了解。后续，我们将基于当前实现，开发一个基于内存、可读写文件系统。

       相关源代码可在GitHub的SunnyZhang-IT/fs-from-zero库中找到。