loop(4)

ИМЯ
loop, loop-control - закольцованные устройства

СИНТАКСИС
#include <linux/loop.h>

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

Другой 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):

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 <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:

    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 <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):

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

/dev/loop*
    Специальные закольцованные файлы устройств.

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 <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, "Usage: %s backing-file\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
losetup(8), mount(8)

ПЕРЕВОД
Русский перевод этой страницы руководства был сделан 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 (https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html) 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.