基于FUSE的用户态文件系统的设计与实现

作     者：黄永胜 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：常桂然

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：文件系统 内核态 用户空间 FUSE 

摘      要：众所周知,互联网的发展极大地改变着人们的生活。人类社会信息化程度正在加速,数据逐渐成为驱动人们进行各项活动的中心,数据管理影响着人们工作生活的方方面面。文件系统作为数据的组织管理工具,它的地位越来越重要。但是传统的文件系统大都运行在内核态下,与内核紧密结合,导致难以对其进行功能上的扩展。针对内核文件系统的这个问题,本文设计并实现了一个基于FUSE框架实现的用户空间文件系统,将文件系统从内核态中解放出来。 该文件系统与操作系统有机结合,在操作系统的层面屏蔽底层的数据交互动作,屏蔽文件的共享方式,为用户和应用程序提供文件服务。随着网络速度和硬件能力的提高,增加了该文件系统的应用和研究价值。此外,良好的系统扩展性、多用户、多平台等特性保证了系统的可用性。本文在Linux平台上,使用FUSE框架实现的文件系统作为客户端。系统实现了一般文件系统的基本操作,包括目录操作和文件操作等。经测试,系统完成了预定的设计计划,运行稳定。 该文件系统具有显著的现实意义,在很多方面都有改进的余地。传统文件系统支持多个进程对一个文件的并发读写,但是这在实际使用中被用到的概率极低,尤其是写入,如果能够将这些操作串行化,可以在不是很影响应用性能的情况下,大幅降低系统开发的复杂度。