Linux 操作系统原理 — loop 伪设备

Posted 2021-09-30 范桂飓

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Linux 的伪设备

在开发或测试环境中，往往需要新建一些磁盘分区或者设备等，此时对硬盘进行重新划分往往不太方便。在这种情况下，可以通过伪设备来进行模拟。

常见的伪设备包括：

• null
• zero
• full
• loop
• random
• urandom

Loop 设备

在 Linux 中，设备名称按照相应的设备驱动程序的符号表项来进行命名。为 Loop 伪设备被命名为 loopX，例如：/dev/loop0、/dev/loop1。

Linux 默认支持 8 个 Loop 设备，如果超过 8 个，则需要额外的配置。否则会出现 no such device 或 could not find any free loop device 之类的错误。

可以通过修改 modprobe.conf 配置文件，增加如下参数的方式进行扩展：

$ /etc/modprobe.conf
...
options loop max_loop=20

$ modprobe -v loop

还有一种扩展 loop 设备数量办法是通过 mknod 指令来创建 loop 设备：

# X 表示第 X 个 loop 设备。
$ mknod -m 0660 /dev/loopX b 7 X

# e.g.
$ mknod -m 0660 /dev/loop8 b 7 8  
$ chown root:disk /dev/loop8

使用 losetup -a 指令可以查询目前被使用的 loop 设备：

$ losetup -a

在使用之前，Loop 设备必须与现存文件系统上的文件相关联。这种关联将提供给用户一个应用程序接口，接口允许将文件视为一个 “块设备”（块特殊文件）使用。因此，如果文件中包含一个完整的文件系统，那么这个文件就能如同磁盘设备一般被挂载。

这种设备文件经常被用于光盘或是磁盘镜像。通过循环挂载方式来挂载包含文件系统的文件，这些文件将出现在挂载点目录，使得应用程序可以访问这个文件系统中的文件。

例如，在 OpenStack 开发/测试环境中创建 Cinder 使用的块存储设备。

$ yum install -y device-mapper-persistent-data lvm2

$ systemctl enable lvm2-lvmetad.service && systemctl start lvm2-lvmetad.service && systemctl status lvm2-lvmetad.service

$ mkdir -p /cinder/volumegroup
$ dd if=/dev/zero of=/cinder/volumegroup/volpool01.img count=204800 bs=1MB
$ losetup /dev/loop0 /cinder/volumegroup/volpool01.img
$ pvcreate /dev/loop0
$ vgcreate cinder-volumes /dev/loop0
$ vgs

$ vi /etc/rc.local
...
losetup /dev/loop0 /cinder/volumegroup/volpool01.img