linux - 如何在不使用 libfuse 的情况下使用 FUSE 创建用户空间文件系统？

Question

我发现 FUSE 用户空间库和内核接口(interface)自从它在 Linux 上诞生以来就已经被移植到许多其他系统，并提供了一个相对稳定的 API，据说表面面积很小。如果我想在用户空间中编写文件系统，并且我不在 Plan 9 或 Hurd 上，我会认为 FUSE 是我的最佳选择。

但是，我不会使用 libfuse。这部分是因为实用主义。在我选择的语言 (Monte) 中使用 C 很难。也是因为我对编写 C 支持代码完全不感兴趣，而且 libfuse 的推荐用法与 Monte 哲学不兼容。这应该不是问题，因为 C 并不神奇，并且/dev/fuse 可以通过标准系统调用打开。

要查找文档，但是，我找不到任何文档。我找不到关于/dev/fuse ABI/API 的文档，也没有其他人采用相同的非 C 绑定(bind)路线的故事。令人沮丧。

是否存在关于如何以与语言无关的方式与/dev/fuse 和内核的 FUSE 子系统进行交互的任何类型的文档？如果是这样，你能指出我吗？谢谢!

更新:存在 go-fuse ，这是在 Go 中，一种比 C 更易读的语言。但是，它也不包含任何 ABI/API 文档。

更新:我注意到人们投票决定关闭它。别担心，没有那个必要。我对自己想要的文档尚不存在感到满意。我将自己编写文档，发布它，然后在接受的答案中链接到它。希望下一个搜索此文档的人不会失望。

Answer 1

(在完成之前我不会接受它。在此期间，欢迎进行编辑!)

FUSE session 的基本大纲:

• open() 在 /dev/fuse 上调用。我将生成的 FD 称为控制 FD。
• mount() 使用目标挂载点、普通模式的文件系统类型“fuse”或 block 设备模式的“fuseblk”以及包括“fd=X”在内的选项进行调用，其中 X 是控制 FD。
• FUSE 特定的结构在控制 FD 上重复传输。通信的一般模式遵循请求-响应模式，其中程序 read() 来自控制 FD 的文件系统命令，然后 write() 返回响应。<
• umount() 使用目标挂载点调用。
• close() 在控件 FD 上调用。

综上所述，人们应该注意一些并发症。首先，mount() 几乎总是特权系统调用，因此您必须是 root 才能挂载 FUSE 文件系统。但是，正如您可能已经注意到的那样，FUSE 程序通常可以以非根用户身份启动!怎么办？

有一个助手，/bin/fusermount，安装了 setuid。用法完全没有记录，但这就是我来这里的目的。代替 open()ing /dev/fuse 自己，运行 fusermount 作为子进程，将目标挂载点作为参数传递，任何额外的使用 -o 安装您喜欢的选项，并且(至关重要的)使用环境变量 _FUSE_COMMFD 导出并设置为打开的 FD 的 ASCII 字符串，我将其称为 < strong>comm FD。您必须使用例如自己创建 comm FD 管道()。 fusermount 将为您调用open() 和mount()，并通过comm FD 将控制FD 共享给您，使用sendmsg() 共享 FD 的技巧。使用 recvmsg() 读回。

社论:我真的不明白为什么这个结构如此困难。 FD被子进程继承；在顶层进程中open() 控制FD 并将其传递到fusermount 会容易得多。的确，有一些令人困惑的副危险，但是 fusermount 已经安装并且 setuid 和 dangerous。

无论如何! fusermount 将粗暴地守护进程并负责调用 umount() 和 close() 以在主进程退出后进行清理。

尚未涵盖的内容:

• 如何处理对 FUSE 的非阻塞访问？ control FD 可以直接进入非阻塞模式吗？它实际上不阻止，还是像普通文件一样在访问时 secret 阻止？
• 结构布局。这些可以或多或少地从 C 或 Go 源代码中重新发现，但这不是借口。当我有足够的自虐倾向时，我会更认真地记录它们。