Устройство loopback в Unix-подобных системах

Введение

Псевдоустройство Unix
В Unix-подобных операционных системах, петлевое устройство, vnd (vnode disk) или lofi (loop file interface) — это псевдоустройство, которое обеспечивает доступ к компьютерному файлу как к блочному устройству. Перед использованием петлевое устройство должно быть связано с существующим файлом в файловой системе. Это связывание предоставляет пользователю интерфейс прикладного программирования (API), позволяющий использовать файл вместо блочного специального файла (см. файловая система устройств). Таким образом, если файл содержит целую файловую систему, его можно смонтировать так, как если бы это было дисковое устройство. Файлы такого типа часто используются для ISO-образов CD и образов дискет. Монтирование файла, содержащего файловую систему, через такое петлевое монтирование делает файлы внутри этой файловой системы доступными. Они отображаются в каталоге точки монтирования. Петлевое устройство может обеспечивать некоторую обработку данных во время этого перенаправления. Например, устройство может представлять собой расшифрованную версию зашифрованного файла. В этом случае файл, связанный с петлевым устройством, может быть другим псевдоустройством. Это особенно полезно, когда это устройство содержит зашифрованную файловую систему. Если поддерживается, петлевое устройство в этом случае является расшифрованной версией исходного зашифрованного файла и, следовательно, может быть смонтировано как обычная файловая система.

Использование петли

После монтирования файла, содержащего файловую систему, файлы в этой системе становятся доступны через стандартный интерфейс файловой системы операционной системы, без необходимости использования специальных функций в приложениях, например, для чтения и записи ISO-образов.

Доступность

Различные Unix-подобные операционные системы предоставляют функциональность loop-устройства, используя разные имена. В Linux имена устройств кодируются в записях таблицы символов соответствующих драйверов устройств. Устройство называется loop-устройством, а узлы устройств обычно именуются /dev/loop0, /dev/loop1 и т.д. Их можно создать с помощью makedev для статического каталога устройств, динамически средствами файловой системы устройств (udev) или непосредственно с помощью mknod. Пользовательский интерфейс управления loop-устройством — losetup, который входит в состав пакета util linux. Иногда loop-устройство ошибочно называют loopback-устройством, но этот термин зарезервирован для сетевого устройства в операционных системах. Концепция loop-устройства отлична. В системах, основанных на BSD, таких как NetBSD и OpenBSD, loop-устройство называется «виртуальным узловым устройством» или «vnd» и обычно располагается в файловой системе по адресам /dev/vnd0, /dev/rvnd0 или /dev/svnd0 и т.д. Для настройки используется программа vnconfig. FreeBSD следовала тем же соглашениям, что и другие системы BSD, до выпуска версии 5, в которой loop-устройство было включено в драйвер диска в памяти («md»). Настройка теперь выполняется с помощью утилиты mdconfig. В Solaris/OpenSolaris loop-устройство называется «loopback файловым интерфейсом» или lofi и располагается по адресу /dev/lofi/1 и т.д. SunOS имеет программу настройки lofiadm. lofi поддерживает сжатие только для чтения и шифрование с чтением и записью. Также доступен сторонний драйвер fbk (File emulates Blockdevice) для SunOS/Solaris с лета 1988 года. UnixWare включает в себя динамически загружаемый драйвер устройства marry(7) и утилиту marry(1M). Драйвер marry позволяет рассматривать обычный файл как устройство. Доступ к обычному файлу можно получить через блочное устройство /dev/marry/regfile или как символьное устройство /dev/marry/rregfile. Команда marry также поддерживает шифрование и расшифровку обычного файла. MacOS реализует собственный механизм монтирования образов в рамках абстракции диска с произвольным доступом. Команда hdiutil attach imagekey diskimage class=CRawDiskImage nomount <filename> приводит к появлению блочного устройства в /dev как обычного дискового устройства и подустройств для распознанных разделов. Чтения и записи с этих устройств отправляются во вспомогательный процесс пользовательского режима, который считывает данные из файла или записывает их в файл. В пользовательском интерфейсе он автоматически активируется при открытии образа диска. MacOS может обрабатывать диски (.dmg или .iso), CD-ROM или DVD-образы в различных форматах. Loop-монтирование было недоступно в операционных системах Microsoft Windows до Windows 7, где эта функциональность реализована нативно и доступна через утилиту diskpart. Однако эта функция часто добавляется с помощью сторонних приложений, таких как Daemon Tools и Alcohol 120%. Для достижения аналогичной функциональности также можно использовать свободно доступные инструменты VMware (Disk Mount Utility) и LTR Data (ImDisk). В Windows XP и Vista также можно использовать функцию виртуального жесткого диска, добавив компонент из Microsoft Virtual Server 2005 R2. В A2, ранее AOS, а затем Bluebottle, виртуальный диск на основе файлов создается с помощью VirtualDisks.Create. Файловую систему можно установить на такой «диск» с помощью VirtualDisks.Install.

Various Unix like operating systems provide the loop device functionality using different names. In Linux, device names are encoded in the symbol table entries of their corresponding device drivers. The device is called a "loop" device and device nodes are usually named /dev/loop0, /dev/loop1, etc. They can be created with makedev for the static device directory, dynamically by the facilities of the device file system (udev), or directly with mknod. The management user interface for the loop device is losetup, which is part of the package util linux. Sometimes, the loop device is erroneously referred to as loopback device, but this term is reserved for a networking device in operating systems. The concept of the loop device is distinct. In BSD derived systems, such as NetBSD and OpenBSD, the loop device is called "virtual node device" or "vnd", and generally located at /dev/vnd0, /dev/rvnd0 or /dev/svnd0, etc., in the file system. The program vnconfig is used for configuration. FreeBSD followed the same conventions as other BSD systems until release version 5, in which the loop device was incorporated into the memory disk driver ("md"). Configuration is now performed using the utility mdconfig. In Solaris/OpenSolaris, the loop device is called "loopback file interface" or lofi, and located at /dev/lofi/1, etc. SunOS has the configuration program lofiadm. lofi supports read only compression and read write encryption. Available is also a 3rd party driver fbk (File emulates Blockdevice), for SunOS/Solaris since summer 1988. UnixWare includes a dynamically loadable device driver marry(7) and the utility marry(1M). The marry driver allows a regular file to be treated as a device. The regular file can be accessed through either a block device, /dev/marry/regfile, or as a character device, /dev/marry/rregfile. The command marry also supports encrypting and decrypting of the regular file. MacOS implements a native image mounting mechanism as part of its random access disk device abstraction. The command hdiutil attach imagekey diskimage class=CRawDiskImage nomount <filename> causes a block device to appear in /dev as a regular disk device and subdevices for recognized partitions. Reads from and writes to those devices are sent to a user mode helper process, which reads the data from the file or writes it to the file. In the user interface it is automatically activated by opening the disk image. MacOS can handle disk (. dmg or iso), CD ROM or DVD images in various formats. Loop mounting was not available on Microsoft Windows operating systems until Windows 7, where this functionality is natively implemented, and available through the diskpart utility. However, the facility is often added using third party applications such as Daemon Tools and Alcohol 120%. Freely available tools from VMware (Disk Mount Utility) and LTR Data (ImDisk) can also be used to achieve similar functionality. Under Windows XP and Vista it is also possible to use the virtual hard disk feature by adding some component from Microsoft Virtual Server 2005 R2. In A2, formerly AOS then Bluebottle, a file based virtual disk is created with VirtualDisks. Create. A file system can be installed in such a "disk" with VirtualDisks. Install.