再读FUSE内核源代码

fuse内核模块被加载时，以下初始化例程会被调用，见fuse_init函数。

1.  fuse_fs_init();  注册fuse文件系统，创建fuse_inode高速缓存。

2.  fuse_dev_init(); 创建fuse_req高速缓存，加载fuse设备驱动，用于用户空间与内核空间交换信息。

3.  fuse_sysfs_init(); 在/sys/fs目录下增加fuse节点，在fuse节点下增加connections节点。

4.  fuse_ctl_init(); 注册fuse控制文件系统

 

fuse内核模块被卸载时，执行对应的清理工作，见fuse_exit函数

1.  fuse_ctl_cleanup();   注销fuse控制文件系统

2.  fuse_sysfs_cleanup(); 移除fuse、connections节点。

3.  fuse_fs_cleanup();   注销fuse文件系统，释放fuse_inode高速缓存。

4.  fuse_dev_cleanup();  注销fuse设备驱动程序，释放fuse_req高速缓存。

 

fuse_conn代表一个fuse连接，当用户文件系统被挂载时生成该结构，当文件系统被卸载时释放该结构，其主要用于管理各个请求队列，内核会为所有挂载的文件系统维护一个fuse_conn的链表（fuse文件系统可能会被挂载多次）。

 

fuse_conn的connected字段用于表示连接的状态，成功挂载后为1，当文件系统被卸载，连接被中断或是设备驱动被释放后，该字段为0，此时这个connection（挂载的文件系统）不能提供正常服务。在fuse_request_send中会检查该字段，只有连接正常fuse文件系统才会发送请求。

 

fuse中每个请求用一个fuse_req的结构表示，该结构中包含fuse请求的输入输出参数，请求对象的inode、file等。

 

每个fuse的输入、输出参数都支持三个参数，见fuse_in、fuse_out结构的定义，参数以<*value, size>的形式传递，当填充fuse_req结构时，根据请求类型，以及请求参数，设置fuse_in的参数个数（numargs），并将参数填充到args数组中，同时设置fuse_out输出参数的个数，并将存放输出结果的地址（局部变量outarg）填充到args数组中。

 

当fuse文件系统设置好请求输入输出参数之后，所有接口最后都会调用fuse_request_send将代表本次请求的fuse_req结构的状态标志设置为FUSE_REQ_PENDING，将请求加到fuse_conn的pending链表中，并调用request_wait_answer等待请求完成（等待队列被唤醒后，需要检查请求状态是否为FUSE_REQ_FINISHED）。当本次请求被响应后，结果已经被存放在局部变量outarg中，fuse进行相应的处理即可向上层返回结果。

 

每个请求fuse_req结构中包含一个wait_queue_head_t的waitq字段，每个请求在被发出之后，它首先会唤醒fuse_conn的waitq等待队列，告诉用户态守护进程有请求达到；然后其会调用wait_event_interruptible在req的waitq上睡眠等待FUSE_REQ_FINISHED条件变为真。

 

fuse设备驱动是一个简单块设备驱动程序，用于fuse在用户态和内核态之间交换数据，fuse包含一个用户空间的守护程序，其一直循环运行，主要任务是调用read从fuse设备上读取请求，当没有请求时，它会在fuse_conn的waitq上睡眠等待（对应上一段中请求发出后唤醒fuse_conn的waitq等待队列），当有请求是其从fuse_conn的pengding队列中取出最前的一个请求（对应上一段中请求发出后加到fuse_conn的pending链表），并将该请求移动到processing队列中，守护进程将fuse_req的相关信息读到用户态后，根据请求表示调用用户态实现的回调函数，并将结果通过fuse_dev_write写到fuse设备驱动，用户态请求完成后，从processing队列中找到对应的fuse_req，将结果拷贝到fuse_req的out参数中，并将fuse_req的state设置为FUSE_REQ_FINISHED，然后唤醒fuse_req的waitq。此时，fuse_req被处理完毕，fuse文件系统向上层返回。

 

更多关于fuse的知识，请参见我的博客fuse专栏：

http://blog168.chinaunix.net/space.php?uid=20196318&do=blog&frmd=1570&view=me