LOOP(4)

ИМЯ
loop, loop-control - закольцованные устройства

ОБЗОР
#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;            /* только чтение из ioctl */
            dev_t         lo_device;            /* только чтение из ioctl */
            unsigned long lo_inode;             /* только чтение из ioctl */
            dev_t         lo_rdevice;           /* только чтение из ioctl */
            int           lo_offset;
            int           lo_encrypt_type;
            int           lo_encrypt_key_size;  /* только запись ioctl */
            int           lo_flags;             /* только чтение из ioctl */
            char          lo_name[LO_NAME_SIZE];
            unsigned char lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE];
                                                /* только запись ioctl */
            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.

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.

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;                   /* только чтение из ioctl */
            uint64_t lo_inode;                    /* только чтение из ioctl */
            uint64_t lo_rdevice;                  /* только чтение из ioctl */
            uint64_t lo_offset;
            uint64_t lo_sizelimit;/* в байтах, 0 == макс. доступный */
            uint32_t lo_number;                   /* только чтение из ioctl */
            uint32_t lo_encrypt_type;
            uint32_t lo_encrypt_key_size;         /* только запись из ioctl */
            uint32_t lo_flags;                    /* только чтение из ioctl */
            uint8_t  lo_file_name[LO_NAME_SIZE];
            uint8_t  lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE];
            uint8_t  lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* только запись из ioctl */
            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.

ПРИМЕР
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, "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);
    }

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
losetup(8), mount(8)