FUSE 是什么？
FUSE 文件系统是一个用户空间文件系统框架，它允许开发人员通过编写用户空间程序来创建自定义文件系统。Fuse 文件系统在操作系统内核和文件系统之间提供了一个中间层，使得用户空间程序可以实现自定义的文件系统操作，例如创建、读取、写入和删除文件等。Fuse 文件系统不需要特权级别的内核代码，因此它具有很高的灵活性和可移植性。
FUSE 文件系统的一个主要用途是为用户提供虚拟文件系统，使得他们可以访问远程计算机或云存储中的文件，而不需要直接访问底层文件系统。FUSE文件系统还可以用于实现加密文件系统、压缩文件系统、版本控制文件系统等。
FUSE 文件系统最初是在Linux操作系统上开发的，但现在已经被移植到其他许多操作系统上，例如Mac OS X、FreeBSD和OpenBSD等。
FUSE 中最重要的功能之一是允许安全且非特权的挂载。这为文件系统的使用开辟了新的可能性。一个很好的例子是 sshfs：它是使用 sftp 协议的安全网络文件系统。
一个流程图展示FUSE的工作原理：用户空间发送请求以列出文件（ls -l /tmp/fuse），该请求通过内核通过VFS重定向到FUSE。FUSE然后执行注册的处理程序（./hello），并将请求（ls -l /tmp/fuse）传递给它。处理程序返回一个响应到FUSE，然后重定向到最初发出请求的用户空间程序。
Fuse的优点和缺点
Fuse是一个用户态的文件系统框架，它允许开发者创建自己的文件系统，而不需要编写内核模块。Fuse的优点和缺点如下：
优点：
- 简单易用：Fuse的API简单易用，使得开发者可以快速地创建自己的文件系统。
- 跨平台支持：Fuse支持各种不同的操作系统和平台，包括Linux、macOS、FreeBSD等。
- 灵活性：Fuse可以被用来创建各种类型的文件系统，包括网络文件系统、加密文件系统等。
- 安全性：Fuse运行在用户态，避免了内核模块的安全问题。
缺点：
- 性能：Fuse的用户态实现会导致一定的性能损失，特别是对于高负载的文件系统访问场景。
- 安全性：由于Fuse运行在用户态，一些恶意程序可以利用它来进行攻击。
- 依赖性：Fuse需要安装一些依赖包和库才能正常工作，这可能增加部署和维护的成本。
- 复杂性：创建高质量的文件系统需要深入了解Fuse的工作原理和API，这可能会增加开发和调试的难度。
libfuse
FUSE（用户空间文件系统）是一个接口，用于用户空间程序将文件系统导出到Linux内核。该项目由两个组件组成：fuse内核模块（在常规内核存储库中维护）和libfuse用户空间库（在此存储库中维护）。 libfuse提供了与FUSE内核模块通信的参考实现。
通常，FUSE文件系统实现为与libfuse链接的独立应用程序。 libfuse提供了挂载文件系统、卸载文件系统、从内核读取请求并发送响应的功能。 libfuse提供了两个API：高级同步API和低级异步API。在这两种情况下，来自内核的传入请求都使用回调函数传递给主程序。当使用高级API时，回调可以使用文件名和路径而不是索引节点，并且当回调函数返回时处理请求。当使用低级API时，回调必须使用inode，并且必须使用一组单独的API函数显式地发送响应。
FUSE 宏观调用：
以open为例，整个调用的过程如下：
1- 用户态app调用glibc open接口，触发sys_open系统调用。
2- sys_open 调用fuse中inode节点定义的open方法。
3- inode中open生成一个request消息，并通过/dev/fuse发送request消息到用户态libfuse。
4- Libfuse调用fuse_application用户自定义的open的方法，并将返回值通过/dev/fuse通知给内核。
5- 内核收到request消息的处理完成的唤醒，并将结果放回给VFS系统调用结果。
6- 用户态app收到open的返回结果。
