5 февраля 2023 г.
loop, loop-control - закольцованные устройства
#include <linux/loop.h>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 /myloopdevДругой пример смотрите в losetup(8).
Для шифрования и расшифровки каждому закольцованному устройству может быть назначена функция обмена.
Для закольцованного блочного устройства доступны следующие операции ioctl(2):
Связывает закольцованное устройство с открытым файлом, чей файловый дескриптор передаётся в третьем аргументе ioctl(2).
Отвязывает закольцованное устройство от файлового дескриптора.
Назначает состояние (передаваемое в третьем аргументе ioctl(2)) закольцованному устройству. Данный аргумент представляет собой указатель на структуру loop_info, определённую в <linux/loop.h> 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:
Закольцованное устройство доступно только для чтения.
Закольцованное устройство автоматически уничтожится после закрытия.
Разрешено автоматическое сканирования разделов.
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.
Получить состояние закольцованного устройства. В третьем аргументе ioctl(2) должен быть задан указатель на структуру struct loop_info.
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.
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.
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.
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.
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 <linux/loop.h> 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):
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];
};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):
Выделяет или ищет свободное закольцованное устройства для работы. При успешном выполнении возвращается номер устройства. У операции нет аргументов.
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.
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.
Специальные закольцованные файлы устройств.
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#include <fcntl.h>
#include <linux/loop.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#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);
}losetup(8), mount(8)
Русский перевод этой страницы руководства: Artyom Kunyov <artkun@guitarplayer.ru>, Azamat Hackimov <azamat.hackimov@gmail.com>, Dmitry Bolkhovskikh <d20052005@yandex.ru>, Katrin Kutepova <blackkatelv@gmail.com>, Konstantin Shvaykovskiy <kot.shv@gmail.com>, Yuri Kozlov <yuray@komyakino.ru> и Иван Павлов <pavia00@gmail.com>
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 .