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Filesystem in Userspace

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Die Funktionsweise von FUSE: Es gibt zwar ein Kernel-Modul, aber die eigentliche Programmlogik (libfuse) läuft im Userspace (oben). Das zugreifende Programm ls (links-oben) greift wie über ein normales Dateisystem darauf zu, erst das Kernelmodul leitet den Aufruf um.
VFS: Virtuelles Dateisystem
NFS, Ext3, …: Dateisysteme
glibc: GNU-C-Bibliothek

FUSE (Filesystem in Userspace) ist ein Kernel-Modul für Unix-Systeme, das es ermöglicht, Dateisystem-Treiber aus dem Kernel-Mode in den User-Mode zu verlagern. Es erlaubt damit nicht-privilegierten Benutzern, eigene Dateisysteme zu mounten. Mit Hilfe von FUSE lassen sich unter GNU/Linux, FreeBSD, OpenSolaris, Mac OS X oder Android die meisten existierenden Dateisysteme wie NTFS oder UDF einbinden.

Da FUSE-Dateisysteme – wie normale Anwendungsprogramme – im User-Mode laufen, muß sich der Entwickler nicht mit den Beschränkungen und Besonderheiten des Kernel-Modes auseinandersetzen. FUSE-Dateisysteme sind daher erheblich einfacher zu entwickeln und zu warten. So entstand eine Vielzahl von Treibern, die neben Speichermedien auch ganz andere Datenstrukturen als navigierbares Dateisystem abbilden. Das wohl bekannteste ist NTFS-3G, das den Zugriff auf die weit verbreiteten NTFS-Filesysteme ermöglicht.

Ein integriertes Standardmodul im Benutzermodus ist CUSE (Character Devices in Userspace). Mit ihm können Anwendungen , die im Benutzermodus laufen, mit Tastaturen, Mäusen oder anderen Geräten mit serieller Datenübertragung kommunizieren. CUSE ist Teil des Linux-Kernels ab Version 2.6.31[1] und Teil von NetBSD seit Version 5.0.[2]

Bekannte Dateisysteme und -Treiber

  • NTFS-Zugriff
    • Captive – ermöglicht sicheren Schreibzugriff auf NTFS-Partitionen durch Einbindung des originalen Windows-Treibers ntfs.sys mit Hilfe einer Kompatibilitätsschicht
    • NTFS-3G[3]
    • ntfsmount[4] (aus dem Linux-ntfs-Projekt) erlaubt das Mounten von NTFS-Partitionen mit Schreibunterstützung
  • EncFS (Encrypted Filesystem) – Verschlüsseltes pass-through-Dateisystem ähnlich dem CFS
  • GmailFS ermöglicht es, Google-Mail-Postfächer als Dateiablage zu verwenden
  • GnomeVFS2 FUSE ist eine Schnittstelle zum Gnome Virtual Filesystem
  • SSHFS ermöglicht es, ein Laufwerk über SSH zu mounten[5]
  • ZFS on FUSE[6] erlaubt den Zugriff auf das moderne 128-bit-Dateisystem ZFS von Sun. Da ZFS unter der CDDL veröffentlicht ist, ist keine direkte Integration in den Linux Kernel möglich. Die Portierung wurde im Rahmen des Google Summer of Code gesponsert.
  • LoggedFS[7] loggt Operationen im Dateisystem
  • Verschiedene Projekte zum Mounten von WebDAV-Ressourcen, bekannt sind u. a. davfs2[8], fusedav[9] und wdfs[10].
  • mysqlfs[11] ermöglicht es, Daten in einer MySQL-Datenbank abzulegen
  • glusterFS[12], ein Cluster-Dateisystem
  • WikipediaFS[13] ermöglicht das Arbeiten mit Artikeln aus dem Bestand einer MediaWiki-Installation (und somit nicht nur der Wikipedia), als wären es normale Textdateien
  • gPhotoFS bindet die Bilderschnittstelle von Digitalkameras als Massenspeicher ein.
  • curlftpfs einbinden der Daten eines FTP-Servers (beispielsweise persönliche Daten bei einem WebHoster ins lokale Filesystem einbinden)
  • CloudFusion[14] einbinden von Dropbox, Sugarsync, Amazon S3, Google Storage und WebDAV Accounts

Geschichte

Am 15. Oktober 2004 wurde das FUSE-Projekt auf SourceForge gegründet, als Variante aus dem SHFS-Projekt hervorgehend. Seit dem 15. Januar 2005 war es Teil des mm-Kernels bevor es am 13. September 2005 in den offiziellen Linux-Kernel 2.6.14 aufgenommen wurde. Durch Re-Implementation unter der ISC-Lizenz (Veröffentlichung: März 2013[15]) wurde die Einbettung in OpenBSD erleichtert, was im Juni 2013 geschah. [16]

Ein in den Zielen ähnliches Projekt ist das Linux Userland Filesystem (LUFS), das mit der Einführung von FUSE jedoch an Bedeutung verloren hat und nicht mehr aktiv weiterentwickelt wird.

Einzelnachweise

  1. ↑ Julius Stiebert: Linux-Kernel 2.6.31 unterstützt USB 3.0. Golem, 10. September 2009
  2. ↑ Announcing NetBSD 5.0. The NetBSD Project (netbsd.org)
  3. ↑ NTFS-3G: Voller NTFS-Schreibzugriff unter Linux. In: golem.de. 17. Juli 2006, abgerufen am 15. Juli 2015.
  4. ↑ http://www.linux-ntfs.org/
  5. ↑ David Wolski: Toolbox: Dateizugriffe mit sshfs – heise open. In: heise.de. 23. Juli 2012, abgerufen am 15. Juli 2015.
  6. ↑ http://zfs-on-fuse.blogspot.com/
  7. ↑ http://loggedfs.sourceforge.net/
  8. ↑ http://savannah.nongnu.org/projects/davfs2, zudem in der Lage, sich mit Client-Zertifikaten zu authentifizieren.
  9. ↑ http://0pointer.de/lennart/projects/fusedav/
  10. ↑ http://noedler.de/projekte/wdfs/
  11. ↑ http://sourceforge.net/projects/mysqlfs/
  12. ↑ http://www.gluster.org/
  13. ↑ http://wikipediafs.sourceforge.net
  14. ↑ http://wiki.ubuntuusers.de/CloudFusion
  15. ↑ openbsd dev - tech - Fuse (and sshfs) support for OpenBSD. 5. März 2013, abgerufen am 15. Juli 2015.
  16. ↑ 'CVS: cvs.openbsd.org: src' - MARC. 3. Juni 2013, abgerufen am 15. Juli 2015.
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