Устройства loop в linux

ОПИСАНИЕ

Закольцованное устройство — это блочное устройство, которое отображает блоки данных обычного файла в файловой системе или другое блочное устройство. Это может быть полезно, например, для получения образа файловой системы, хранящегося в файле, в виде блочного устройства, которое может быть смонтировано с помощью команды mount(8). Это можно сделать так:

$ dd if=/dev/zero of=file.img bs=1MiB count=10 $ sudo losetup /dev/loop4 file.img $ sudo mkfs -t ext4 /dev/loop4 $ sudo mkdir /myloopdev $ sudo mount /dev/loop4 /myloopdev

Для шифрования и расшифровки каждому закольцованному устройству может быть назначена функция обмена.

Для закольцованного блочного устройства доступны следующие операции ioctl(2):

LOOP_SET_FD Связывает закольцованное устройство с открытым файлом, чей файловый дескриптор передаётся в третьем аргументе ioctl(2). LOOP_CLR_FD Отвязывает закольцованное устройство от файлового дескриптора. LOOP_SET_STATUS Назначает состояние (передаваемое в третьем аргументе ioctl(2)) закольцованному устройству. Данный аргумент представляет собой указатель на структуру loop_info, определённую в следующим образом:

struct loop_info < 
int lo_number; /* ioctl r/o */ 
dev_t lo_device; /* ioctl r/o */ 
unsigned long lo_inode; /* ioctl r/o */ 
dev_t lo_rdevice; /* ioctl r/o */ 
int lo_offset; 
int lo_encrypt_type; 
int lo_encrypt_key_size; /* ioctl w/o */ 
int lo_flags; /* ioctl r/w (r/o before 
Linux 2.6.25) */ 
char lo_name[LO_NAME_SIZE]; 
unsigned char lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; 
/* ioctl w/o */ 
unsigned long lo_init[2]; 
char reserved[4]; >;

Типом шифрования (lo_encrypt_type) должно быть одно из значений: LO_CRYPT_NONE, LO_CRYPT_XOR, LO_CRYPT_DES, LO_CRYPT_FISH2, LO_CRYPT_BLOW, LO_CRYPT_CAST128, LO_CRYPT_IDEA, LO_CRYPT_DUMMY, LO_CRYPT_SKIPJACK или LO_CRYPT_CRYPTOAPI (начиная с Linux 2.6.0). Поле lo_flags представляет собой битовую маску, в которой может быть ноль или несколько следующих значений:

LO_FLAGS_READ_ONLY Закольцованное устройство доступно только для чтения. LO_FLAGS_AUTOCLEAR (начиная с Linux 2.6.25) Закольцованное устройство автоматически уничтожится после закрытия. LO_FLAGS_PARTSCAN (начиная с Linux 3.2) Разрешено автоматическое сканирования разделов. LO_FLAGS_DIRECT_IO (начиная с Linux 4.10) Use direct I/O mode to access the backing file.

The only lo_flags that can be modified by LOOP_SET_STATUS are LO_FLAGS_AUTOCLEAR and LO_FLAGS_PARTSCAN. LOOP_GET_STATUS Получить состояние закольцованного устройства. В третьем аргументе ioctl(2) должен быть задан указатель на структуру struct loop_info. LOOP_CHANGE_FD (начиная с Linux 2.6.5) Поменять источник данных (backing store) закольцованного устройства на новый файл, определяемый файловым дескриптором, указанным в третьем аргументе ioctl(2), представленный целым числом. Данная операция допустима только, если закольцованное устройство доступно только на чтение и новый источник данных имеет тот же размер и тип, использованный ранее. LOOP_SET_CAPACITY (начиная с Linux 2.6.30) Изменить размер используемого (live) закольцованного устройства. Можно изменить размер используемого источника данных, а затем применить эту операцию для того, чтобы драйвер закольцованных устройств учёл новый размер. У этой операции нет аргументов. LOOP_SET_DIRECT_IO (начиная с Linux 4.10) Set DIRECT I/O mode on the loop device, so that it can be used to open backing file. The (third) ioctl(2) argument is an unsigned long value. A nonzero represents direct I/O mode. LOOP_SET_BLOCK_SIZE (начиная с Linux 4.14) Set the block size of the loop device. The (third) ioctl(2) argument is an unsigned long value. This value must be a power of two in the range [512,pagesize]; otherwise, an EINVAL error results. LOOP_CONFIGURE (начиная с Linux 5.8) Setup and configure all loop device parameters in a single step using the (third) ioctl(2) argument. This argument is a pointer to a loop_config structure, defined in as:

struct loop_config < 
__u32 fd; 
__u32 block_size; 
struct loop_info64 info; 
__u64 __reserved[8]; >;

In addition to doing what LOOP_SET_STATUS can do, LOOP_CONFIGURE can also be used to do the following:

• set the correct block size immediately by setting loop_config.block_size; • explicitly request direct I/O mode by setting LO_FLAGS_DIRECT_IO in loop_config.info.lo_flags; and • explicitly request read-only mode by setting LO_FLAGS_READ_ONLY in loop_config.info.lo_flags.

Начиная с Linux 2.6, появилось две новые операции ioctl(2):

LOOP_SET_STATUS64, LOOP_GET_STATUS64 Они подобны описанным выше LOOP_SET_STATUS и LOOP_GET_STATUS, но используют структуру loop_info64, в которой есть несколько дополнительных полей, а некоторым другим полям назначены типы с большим диапазоном значений:

struct loop_info64 < 
uint64_t lo_device; /* ioctl r/o */ 
uint64_t lo_inode; /* ioctl r/o */ 
uint64_t lo_rdevice; /* ioctl r/o */ 
uint64_t lo_offset; 
uint64_t lo_sizelimit; /* bytes, 0 == max available */ 
uint32_t lo_number; /* ioctl r/o */ 
uint32_t lo_encrypt_type; 
uint32_t lo_encrypt_key_size; /* ioctl w/o */ 
uint32_t lo_flags; i /* ioctl r/w (r/o before 
Linux 2.6.25) */ 
uint8_t lo_file_name[LO_NAME_SIZE]; 
uint8_t lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE]; 
uint8_t lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */ 
uint64_t lo_init[2]; >;

/dev/loop-control

Начиная с Linux 3.1, ядро предоставляет устройство /dev/loop-control, которое позволяет приложению динамически находить свободное устройство, добавлять и удалять закольцованные устройства из системы. Для выполнения этих операций сначала открывается /dev/loop-control, а затем выполняется одна из следующих операций ioctl(2):

LOOP_CTL_GET_FREE Выделяет или ищет свободное закольцованное устройства для работы. При успешном выполнении возвращается номер устройства. У операции нет аргументов. LOOP_CTL_ADD Добавляет новое закольцованное устройство; номер устройства передаётся в виде длинного целого в третьем аргументе ioctl(2). При успешном выполнении возвращается индекс устройства. Если устройство уже выделено, то вызов завершается с ошибкой EEXIST. LOOP_CTL_REMOVE Удаляет закольцованное устройство; номер устройства передаётся в виде длинного целого в третьем аргументе ioctl(2). При успешном выполнении возвращается номер устройства. Если устройство используется, то вызов завершается с ошибкой EBUSY.

ФАЙЛЫ

ПРИМЕРЫ

Программа, представленная ниже, используется устройство /dev/loop-control для поиска свободного закольцованного устройства, открывает закольцованное устройство, открывает файл, который нужно использовать в качестве источника данных, и связывает закольцованное устройство с источником. Демонстрация работы программы:

$ dd if=/dev/zero of=file.img bs=1MiB count=10 10+0 records in 10+0 records out 10485760 bytes (10 MB) copied, 0.00609385 s, 1.7 GB/s $ sudo ./mnt_loop file.img loopname = /dev/loop5

Исходный код программы

#include #include #include #include #include #include #define errExit(msg) do < perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \ 
> while (0) int main(int argc, char *argv[]) < 
int loopctlfd, loopfd, backingfile; 
long devnr; 
char loopname[4096]; 
if (argc != 2) < 
fprintf(stderr, "Использование: %s файл-источник\n", argv[0]); 
exit(EXIT_FAILURE); 
> 
loopctlfd = open("/dev/loop-control", O_RDWR); 
if (loopctlfd == -1) 
errExit("open: /dev/loop-control"); 
devnr = ioctl(loopctlfd, LOOP_CTL_GET_FREE); 
if (devnr == -1) 
errExit("ioctl-LOOP_CTL_GET_FREE"); 
sprintf(loopname, "/dev/loop%ld", devnr); 
printf("loopname = %s\n", loopname); 
loopfd = open(loopname, O_RDWR); 
if (loopfd == -1) 
errExit("open: loopname"); 
backingfile = open(argv[1], O_RDWR); 
if (backingfile == -1) 
errExit("open: backing-file"); 
if (ioctl(loopfd, LOOP_SET_FD, backingfile) == -1) 
errExit("ioctl-LOOP_SET_FD"); 
exit(EXIT_SUCCESS); >

СМ. ТАКЖЕ

ПЕРЕВОД

Русский перевод этой страницы руководства был сделан Artyom Kunyov , Azamat Hackimov , Dmitry Bolkhovskikh , Katrin Kutepova , Konstantin Shvaykovskiy , Yuri Kozlov и Иван Павлов

Этот перевод является бесплатной документацией; прочитайте Стандартную общественную лицензию GNU версии 3 или более позднюю, чтобы узнать об условиях авторского права. Мы не несем НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ.

Если вы обнаружите ошибки в переводе этой страницы руководства, пожалуйста, отправьте электронное письмо на man-pages-ru-talks@lists.sourceforge.net.

Powered by archmanweb, using mandoc for the conversion of manual pages.

The website is available under the terms of the GPL-3.0 license, except for the contents of the manual pages, which have their own license specified in the corresponding Arch Linux package.

Источник

Что такое Loop-устройство в Linux?

При выводе с п иска смонтированных дисков через терминал вы наверняка сталкивались с именами дисков, начинающимися с loop:

Если вы являетесь пользователем Linux Mint, вы получите длинный список loop устройств, как показано на снимке экрана выше. Это из-за снимков, универсальной системы управления пакетами, разработанной Canonical. Приложения Snap монтируются как loop устройства. Теперь это поднимает другой набор вопросов, например, что такое loop устройство и почему приложения моментальных снимков монтируются как раздел диска. Позвольте мне пролить свет на тему

Устройства Loop: обычные файлы, смонтированные как файловая система.

Linux позволяет пользователям создавать специальное блочное устройство, с помощью которого они могут отображать обычный файл на виртуальное блочное устройство. Кажется слишком сложным, верно? Проще говоря, loop устройство может вести себя как виртуальная файловая система, что весьма полезно при работе с изолированными программами, такими как снимки. Таким образом, вы получаете изолированную файловую систему, смонтированную в определенной точке монтирования. По которому разработчик/продвинутый пользователь упаковывает кучу файлов в одно место. Таким образом, операционная система может получить к нему доступ, и это поведение известно как циклическое монтирование. Но работа с изолированными системами с использованием loop устройства — одна из многих причин, по которой используются loop устройства, и если вам интересно, вот еще примеры использования петлевых устройств.

Причины использования петлевых устройств

1. Его можно использовать для установки операционной системы поверх файловой системы без переразметки диска.
2. Удобный способ настройки образов системы (после их монтирования).
3. Обеспечивает постоянное разделение данных.
4. Его можно использовать для изолированных приложений, содержащих все необходимые зависимости.

И разработчики могут творить чудеса, когда у них есть изолированные файловые системы.

Loop устройствами можно легко управлять с помощью losetup утилиты . Позвольте мне показать вам, как это сделать.

Управление loop устройствами

Итак, давайте начнем с перечисления доступных петлевых устройств.

Чтобы перечислить их, все, что вам нужно сделать, это пара losetup с -a опцией:

Размонтировать Loop-устройство

Процесс отключения любого loop устройства довольно прост. Для этого я буду использовать команду umount.

Удалить loop устройство

Это только для демонстрационных целей. Не идите случайным образом удалять loop устройства.

Обязательно размонтируйте loop устройство, прежде чем продолжить удаление определенного loop устройства.

Вашим первым шагом будет отсоединение файлов от любого петлевого устройства с помощью -d опции. Для демонстрации я буду использовать loop9 :

И теперь вы можете удалить loop9 устройство с помощью той же старой команды rm, которая используется для удаления файлов и каталогов:

И loop9 больше не числился в доступных петлевых устройствах:

Заключительные слова

Руководство было предназначено для того, чтобы охватить основы loop устройств, и я сделал его достаточно простым языком, чтобы даже новые пользователи могли извлечь из него пользу.

Есть что добавить? Раздел комментариев полностью ваш.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Источник