Linux üzerinde gerçek bir disk kullanmadan, tamamen yazılım tabanlı dosya sistemleri geliştirmek mümkündür. Bu tür sistemler genellikle deneme ortamlarında, öğretici çalışmalarda veya özel yazılım çözümlerinde kullanılır. Bunu sağlamanın en basit yöntemi FUSE aracından yararlanmaktır.
FUSE Nedir?
FUSE, kullanıcı alanında çalışarak çekirdeğe doğrudan erişmeden dosya sistemi geliştirmeye olanak tanır. Bu yöntem sayesinde modül yazmadan kendi dosya sisteminizi oluşturabilirsiniz. FUSE ile bulut depolama alanlarını dosya olarak bağlayabilir, API veya veritabanı bilgilerini dosya yapısında sunabilir, geçici belleğe dayalı sistemler kurabilirsiniz.
Sahte Dosya Sistemi Nedir?
Sahte dosya sistemi, fiziksel bir disk üzerinde veri depolamadan çalışan sanal yapılardır. Bu sistemlerde dosyalar ve dizinler gerçekte yoktur, fakat sistem onları varmış gibi işler.
Örneğin, /proc ve /sys dizinleri çekirdek bilgilerini dosya görünümünde sunar. tmpfs, RAM üzerinde geçici depolama sağlar, sshfs ise uzak bir klasörü yerel dosya sistemiyle birleştirir.
Belleği verimli kullanmak isterseniz, Linux Üzerinde Swap Alanı Oluşturma başlıklı yazımız belleği genişletmenin etkili yollarını anlatır.
FUSE Kurulumu
Debian veya Ubuntu tabanlı bir sunucu üzerinde çalışıyorsanız, ilk adım olarak paket kaynaklarını yenileyip gerekli paketleri kurmanız gerekir.
sudo apt update
sudo apt install build-essential libfuse3-dev pkg-configEğer Python ile FUSE tabanlı bir proje geliştirmeyi düşünüyorsak, fusepy paketini de yükleyelim.
pip3 install fusepyKurulum işlemleri tamamlandıktan sonra FUSE’un sisteme düzgün şekilde yüklendiğini doğrulayalım.
lsmod | grep fuseBu komutun çıktısında fuse satırını görüyorsak, kurulumun başarıyla tamamlandığını anlayabiliriz.
Linux Sahte Dosya Oluşturma
Şimdi basit bir örnek oluşturalım. Bu örnekte /hello adında sanal bir dosya yaratacağız.
#define FUSE_USE_VERSION 35
#include <fuse3/fuse.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
static const char *path_hello = "/hello";
static const char *content = "Merhaba FUSE\n";
static int getattr_cb(const char *path, struct stat *st) {
memset(st, 0, sizeof(struct stat));
if (strcmp(path, "/") == 0) {
st->st_mode = S_IFDIR | 0755;
st->st_nlink = 2;
return 0;
}
if (strcmp(path, path_hello) == 0) {
st->st_mode = S_IFREG | 0444;
st->st_size = strlen(content);
return 0;
}
return -ENOENT;
}
static int readdir_cb(const char *path, void *buf, fuse_fill_dir_t filler,
off_t off, struct fuse_file_info *fi) {
if (strcmp(path, "/") != 0) return -ENOENT;
filler(buf, ".", NULL, 0);
filler(buf, "..", NULL, 0);
filler(buf, "hello", NULL, 0);
return 0;
}
static int open_cb(const char *path, struct fuse_file_info *fi) {
return strcmp(path, path_hello) ? -ENOENT : 0;
}
static int read_cb(const char *path, char *buf, size_t size, off_t off,
struct fuse_file_info *fi) {
if (strcmp(path, path_hello)) return -ENOENT;
size_t len = strlen(content);
if (off >= len) return 0;
if (off + size > len) size = len - off;
memcpy(buf, content + off, size);
return size;
}
static struct fuse_operations ops = {
.getattr = getattr_cb,
.readdir = readdir_cb,
.open = open_cb,
.read = read_cb,
};
int main(int argc, char *argv[]) {
return fuse_main(argc, argv, &ops, NULL);
}
Kod dosyasını hello_fuse.c olarak kaydedelim ve ardından derleme işlemini gerçekleştirelim.
gcc hello_fuse.c -o hello_fuse `pkg-config fuse3 --cflags --libs`Mount işlemi için bir dizin oluşturalım ve sanal dosya sistemimizi oraya bağlayalım.
mkdir /tmp/mount
./hello_fuse /tmp/mountSanal dosya sistemimiz aktif hale geldi. Şimdi oluşturduğumuz sanal dosyayı okuyarak sonucu görelim:
cat /tmp/mount/hello*Bu komutun çıktısında “Merhaba FUSE” yazısını görmeliyiz.
İşimiz bittikten sonra sanal dosya sistemini güvenli şekilde ayırmak için şu komutu çalıştıralım:
fusermount3 -u /tmp/mountEğer dosya sistemi testleri sırasında hata veya bozukluk tespit edersen, Linux Hata Onarımı İçin fsck Komutu Nasıl Kullanılır? rehberindeki adımlar, sanal veya fiziksel disklerde güvenli şekilde onarım yapmana yardımcı olur.
Python kullanarak Sanal Dosya Sistemi Yapımı
Aynı işlemi bu kez Python kullanarak da gerçekleştirebiliriz. fusepy kütüphanesi sayesinde, birkaç satır kodla kendi sanal dosya sistemimizi oluşturalım.
from fuse import FUSE, Operations
import stat, time
class Hello(Operations):
def getattr(self, path, fh=None):
if path == '/':
return dict(st_mode=(stat.S_IFDIR | 0o755), st_nlink=2)
if path == '/hello':
return dict(st_mode=(stat.S_IFREG | 0o444), st_size=15)
raise FileNotFoundError
def readdir(self, path, fh):
return ['.', '..', 'hello']
def read(self, path, size, offset, fh):
return b"Merhaba FUSE\n"[offset:offset+size]
FUSE(Hello(), '/tmp/hello_py', foreground=True)
Bu örnekte /tmp/hello_py adında bir sanal dosya sistemi oluşturuyoruz. İçinde hello adlı bir dosya yer alacak ve dosya okunduğunda ekrana “Merhaba FUSE” metni yazdırılacak.
Kodu çalıştıralım.
python3 hello.pyArdından oluşturulan dosyayı test edelim.
cat /tmp/hello_py/helloSon olarak, işlemi tamamladıktan sonra dosya sistemini kapatabilmek için Ctrl + C tuşlarına basalım.
Sık Sorulan Sorular
FUSE tam olarak nasıl çalışır?
FUSE, çekirdek modülünün dosya sistemi çağrılarını kullanıcı alanındaki bir programa yönlendirmesiyle çalışır. Yani dosya işlemleri doğrudan kernel tarafından değil, kullanıcı alanındaki bir uygulama tarafından yönetilir.
FUSE ile oluşturulan dosya sistemleri neden kernel seviyesinde değildir?
FUSE’un amacı, geliştiricilerin güvenli bir ortamda dosya sistemi prototipleri yazmasını sağlamaktır. Kullanıcı alanında çalıştığı için çekirdek çökmesine yol açmadan hatalar yakalanabilir.
FUSE’un performansı hangi durumlarda sınırlı olur?
Her dosya işlemi kullanıcı alanı ile çekirdek arasında ek bir geçiş gerektirdiğinden, FUSE tabanlı sistemler yüksek I/O yoğunluklu senaryolarda yavaşlayabilir.
FUSE kullanımı için özel izin gerekir mi?
Eğer sistem yöneticisi kullanıcıya /etc/fuse.conf üzerinden erişim izni verdiyse, root yetkisi gerekmeden FUSE dosya sistemleri oluşturulabilir. Aksi durumda “permission denied” hatası alınabilir.
FUSE dosya sisteminde hata ayıklama (debug) nasıl yapılır?
FUSE uygulamaları çalıştırılırken -d veya --debug parametresi eklenerek hata çıktıları ayrıntılı şekilde görülebilir.
./hello_fuse -d /tmp/mountBu sayede dosya işlemleri, erişim talepleri ve hata mesajları gerçek zamanlı olarak takip edilebilir.
FUSE dosya sistemi nasıl kapatılır veya kaldırılır?
Bağlı bir FUSE dosya sistemini devre dışı bırakmak için şu komutu çalıştıralım
fusermount3 -u /tmp/mountBu işlem, sanal dosya sistemini güvenli şekilde ayırır ve bellekteki kaynakları serbest bırakır.