Да, это называется FUSE . Ядро позволяет реализовать полнофункциональные файловые системы в пользовательском пространстве, и вы, возможно, уже использовали некоторые из них: sshfs, curlftpfs, ntfs-3g, archivefs, wikipediafs ...
Интерфейс FUSE более низкоуровневый, чем вы описываете (файловая система все еще должна индивидуально обрабатывать открытия, чтения, записи ...), но она имеет привязки для различных языков от Python до bash . У большинства из них есть пример «Привет, мир», который можно адаптировать для предоставления вывода внешней программы в качестве данных.
В настоящее время FUSE работает на Linux, различных BSD, macOS, Solaris ...