linux 如何使用fuse定制一个文件系统

Fuse（Filesystem in Userspace）是一个允许非特权用户在用户空间中实现自己的文件系统的框架。Fuse可以允许用户创建虚拟文件系统，将不同的物理文件夹组合为单个文件夹等等。

在Linux系统中，Fuse可以通过Fuse API实现自定义文件系统。Fuse API提供了一组C语言函数，可以实现文件系统的挂载、卸载、读写、文件创建和删除等基本操作。用户可以通过Fuse API编写自己的文件系统模块，然后将其挂载到本地文件系统中。

创建一个Fuse文件系统的基本步骤是：

1. 安装Fuse库和相关的开发工具。

2. 编写Fuse文件系统程序并通过gcc进行编译。

3. 执行Fuse文件系统程序，将其挂载到Linux本地文件系统中。

4. 通过系统的标准文件操作接口来使用Fuse文件系统。

下面是一个示例程序，它可以创建一个简单的Fuse文件系统：

1. 首先，安装Fuse应用程序和开发包。这里以Ubuntu为例：

sudo apt-get install fuse libfuse-dev

2. 编写Fuse文件系统程序。下面的程序实现了一个简单的只读文件系统，它将远程的文件读取并映射到本地的文件系统中：

#include <fuse.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>

static const char *hello_str = "Hello World!\n";
static const char *hello_path = "/hello";

static int hello_getattr(const char *path, struct stat *stbuf)
{
    int res = 0;

    memset(stbuf, 0, sizeof(struct stat));
    if (strcmp(path, "/") == 0) {
        stbuf->st_mode = S_IFDIR | 0755;
        stbuf->st_nlink = 2;
    } else if (strcmp(path, hello_path) == 0) {
        stbuf->st_mode = S_IFREG | 0444;
        stbuf->st_nlink = 1;
        stbuf->st_size = strlen(hello_str);
    } else
        res = -ENOENT;

    return res;
}

static int hello_readdir(const char *path, void *buf, fuse_fill_dir_t filler,
                         off_t offset, struct fuse_file_info *fi)
{
    (void) offset;
    (void) fi;

    if (strcmp(path, "/") != 0)
        return -ENOENT;

    filler(buf, ".", NULL, 0);
    filler(buf, "..", NULL, 0);
    filler(buf, hello_path + 1, NULL, 0);

    return 0;
}

static int hello_open(const char *path, struct fuse_file_info *fi)
{
    if (strcmp(path, hello_path) != 0)
        return -ENOENT;

    if ((fi->flags & 3) != O_RDONLY)
        return -EACCES;

    return 0;
}

static int hello_read(const char *path, char *buf, size_t size, off_t offset,
                      struct fuse_file_info *fi)
{
    size_t len;
    (void) fi;
    if(strcmp(path, hello_path) != 0)
        return -ENOENT;

    len = strlen(hello_str);
    if (offset < len) {
        if (offset + size > len)
            size = len - offset;
        memcpy(buf, hello_str + offset, size);
    } else
        size = 0;

    return size;
}

static struct fuse_operations hello_oper = {
    .getattr    = hello_getattr,
    .readdir    = hello_readdir,
    .open       = hello_open,
    .read       = hello_read,
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    return fuse_main(argc, argv, &hello_oper, NULL);
}

3. 编译程序：

gcc -Wall hello.c -o hello `pkg-config fuse --cflags --libs`

4. 在本地文件系统中创建一个挂载点：

mkdir /tmp/myfuse

5. 运行Fuse文件系统程序：

./hello /tmp/myfuse

6. 使用cat或其他标准文件操作接口，读取`/hello`文件：

cat /tmp/myfuse/hello
输出：Hello World!

Fuse文件系统提供了一种强大而灵活的方法来扩展和定制Linux文件系统，通过定制Fuse文件系统可以实现各种场景下的文件读写、解压缩、加密解密等操作。