libfuse开发详解

一、libfuse3

libfuse3是一个用户空间的文件系统框架，它允许开发人员在Linux上实现不同的虚拟文件系统。它是libfuse的升级版本，相比之下有更好的性能和更好的稳定性，并提供新的功能和API。

#include <fuse3/fuse.h>
static int hello_getattr(const char *path, struct stat *stbuf, struct fuse_file_info *fi)
{
    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") == 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, enum fuse_readdir_flags flags)
{
    if (strcmp(path, "/") != 0)
        return -ENOENT;

    filler(buf, ".", NULL, 0, FUSE_FILL_DIR_PLUS);
    filler(buf, "..", NULL, 0, FUSE_FILL_DIR_PLUS);
    filler(buf, "hello", NULL, 0, FUSE_FILL_DIR_PLUS);

    return 0;
}

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

    len = strlen(hello_str);
    if (offset  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);
}

二、libfuse.so.2 is needed by

如果编译时出现类似”libfuse.so.2 is needed by”的错误，则需要安装fuse-devel（如CentOS）或libfuse-dev（如Ubuntu）。

三、libfuse.so

如果编译时出现类似”libfuse.so: undefined reference to”的错误信息，可能是由于链接器无法找到正确版本的libfuse库（.so文件）。可以通过将包含libfuse库的目录添加到LD_LIBRARY_PATH环境变量中，或者使用-L选项指定libfuse库所在的目录。

四、libfuse使用

使用libfuse开发用户空间文件系统需要实现一组回调函数，这些回调函数将负责实现用户空间文件系统的行为，如获取文件属性、读写文件和目录遍历等等。libfuse将这些回调函数打包到一个结构体中，然后在mount操作中注册这个结构体，以将用户空间的文件系统挂载到Linux文件系统中。

以下是使用libfuse实现简单用户空间文件系统的示例：

#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_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)
            size = len - offset;
        memcpy(buf, hello_str + offset, size);
    } else
        size = 0;

    return size;
}

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

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

五、libfuse写优化 拷贝内存

在使用libfuse编写用户空间文件系统时，需要注意减少拷贝内存的次数。为了尽可能减少数据拷贝，可以使用Linux的sendfile系统调用和splice系统调用来减少进程间数据移动（例如从网络套接字到用户空间缓冲区）。而应使用read和write系统调用，不应使用fread和fwrite等高级I / O函数。

六、libfuse arm linux

libfuse可用于嵌入式Linux ARM平台。开发人员需要确保ARM编译器和libfuse库都可用，并且需要导出以下环境变量才能正确引用库：

export PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR=path/to/sysroot
export PKG_CONFIG_PATH=path/to/pkgconfig/folder
export ACLOCAL_PATH=path/to/aclocal/folder

七、libfuse-dev 找不到

如果在使用Ubuntu时尝试安装libfuse-dev并出现”无法找到libfuse-dev”的错误消息，您可以安装libfuse-dev包的替代方法是使用pkg-config工具和fuse.pc文件安装libfuse的开发。可以使用以下命令来安装：

sudo apt-get install pkg-config
pkg-config --list-all | grep fuse
sudo apt-get install libfuse3-dev