Dateisystemschnittstellen

Dateisystemschnittstellen bezeichnen die Schnittstellen, über die Betriebssysteme auf Dateisysteme zugreifen. Sie umfassen sowohl die kernelinterne Logik, die den Dateisystemzugriff abstrahiert, als auch, wo vorhanden, Benutzerschnittstellen oder Entwickler-APIs, über die Anwendungen Dateien anlegen, lesen, schreiben, umbenennen oder Verzeichnisse durchsuchen. Ziel ist eine einheitliche, plattformübergreifbare Nutzung von Speicherressourcen und eine klare Trennung zwischen dem generischen Zugriffsmverbrauch und den konkreten Implementierungen der Dateisysteme.

In Unix-ähnlichen Systemen bildet die POSIX-Dateischnittstelle in Kombination mit der Kernel-Architektur eine zentrale Rolle. Die Kernel-Komponente Virtual File System (VFS) abstrahiert den Zugriff und übersetzt generische Operationen wie open, read, write, close, stat oder readdir in die jeweiligen, dateisystem-spezifischen Funktionen. Bestandteile wie Inodes, Directory-Entrys (Dentries) und Superblocks unterstützen zentrale Aufgaben wie Pfadauflösung, Metropolitan-Caching und Konsistenzmanagement. Netzwerkdateisysteme implementieren die Schnittstelle meist so, dass entfernte Ressourcen wie lokale erscheinen, etwa via NFS oder SMB.

Beispiele sind Linux mit dem VFS, das FUSE-Framework zur Benutzerspace-Dateisystemen sowie die nativen Windows- bzw. macOS-Dateisysteme mit ihren jeweiligen APIs. Die Schnittstellen regeln Mounting und Namensräume, Berechtigungen, Sperrmechanismen und Fehlerbehandlung. Netzwerkintegration, Caching, Journaling und Integritätseigenschaften beeinflussen Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit. Insgesamt ermöglichen Dateisystemschnittstellen die Erweiterbarkeit des Systems durch neue Dateisysteme, ohne Anwendungen an deren konkrete Details anpassen zu müssen.