Книга: Программирование для Linux. Профессиональный подход

6.5.5. Устройства обратной связи

6.5.5. Устройства обратной связи

Устройство обратной связи позволяет сымитировать блочное устройство с помощью обычного дискового файла. Представьте жесткий диск, в котором данные находятся не в дорожках и секторах, а в файле с именем disk-image (естественно, сам этот файл должен размещаться на реальном диске, размер которого больше имитируемого).

Устройства обратной связи называются /dev/loop0, /dev/loop1 и т.д. Каждому из них соответствует одно виртуальное блочное устройство. Создавать такие устройства может только суперпользователь.

Устройство обратной связи используется так же, как и любое другое блочное устройство. В частности, на нем можно создать файловую систему и смонтировать ее подобно файловой системе обычного диска или раздела. Такая файловая система, целиком размещаемая в дисковом файле, называется виртуальной файловой системой (ВФС).

Ниже описана последовательность действий, которые необходимо выполнить, чтобы создать виртуальную файловую систему и смонтировать ее на устройстве обратной связи.

1. Создайте пустой файл, который будет содержать образ ВФС. Размер файла должен соответствовать видимому размеру виртуальной файловой системы после ее монтирования.

Проще всего создать файл фиксированного размера с помощью команды dd. Эта команда копирует блоки (по умолчанию каждый из них имеет размер 512 байтов) из одного файла в другой. Лучший источник байтов для копирования — устройство /dev/zero.

Файл disk-image размером 10 Мбайт создается следующим образом:

% dd if=/dev/zero of=/trap/disk-image count=20480
20480+0 records in
20480+0 records out
% ls -l /tmp/disk-image
-rw-rw---- 1 root root 10485760 Mar 8 01:56 /trap/disk-image

2. Только что созданный файл заполнен нулевыми байтами. Теперь следует сформировать в нем файловую систему. При этом будут созданы управляющие структуры, предназначенные для организации и хранения файлов, и корневой каталог.

Файловая система может иметь любой тип. Команда mke2fs создает файловую систему типа ext2 (чаще всего используется в жестких дисках Linux-систем). Поскольку команда обычно работает с блочными устройствами, она потребует подтверждение:

% mke2fs -q /tmp/disk-image
mke2fs 1.18, 11-Nov-1999 for EXT2 FS 0.5b, 95/08/09
disk-image is not a block special device.
Proceed anyway? (y,n) y

Опция -q подавляет вывод статистики файловой системы.

Теперь файл disk-image содержит новую файловую систему, как если бы это был жесткий диск емкостью 10 Мбайт.

3. Смонтируйте файловую систему с использованием устройства обратной связи. Для этого введите команду mount, указав файл образа диска в качестве устройства монтирования. Необходимо также задать опцию -о loop=устройство_обратной_связи. Ниже показаны команды, которые это делают. Помните, что только суперпользователь может работать с устройством обратной связи. Первая команда создает каталог /tmp/virtual-fs, который станет точкой монтирования ВФС.

% mkdir /tmp/virtual-fs
% mount -о loop=/dev/loop0 /tmp/disk-image /tmp/virtual-fs

Теперь образ диска смонтирован подобно обычному жесткому диску емкостью 10 Мбайт.

% df -h /tmp/virtual-fs
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/tmp/disk-image 9.7M 13k 9.2M 0% /tmp/virtual-fs

Для работы с новой файловой системой применяются обычные команды:

% cd /tmp/virtual-fs
% echo 'Hello, world!' > test.txt
% ls -l total 13
drwxr-xr-x 2 root root 12288 Mar 8 02:00 lost+found
-rw-rw---- 1 root root 14 Mar 8 02:12 test.txt
% cat test.txt
Hello, world!

Каталог lost+found автоматически добавляется командой mke2fs.[21]

По завершении работы с виртуальной файловой системой ее следует демонтировать:

% cd /tmp
% umount /tmp/virtual-fs

При желании файл disk-image можно удалить или смонтировать позднее, чтобы получить доступ к файлам ВФС. Можно даже скопировать файл на другой компьютер и смонтировать его там — вся файловая система будет воссоздана в неизменном виде.

Файловую систему можно не создавать с нуля, а скопировать непосредственно с устройства, например с компакт-диска. Если в системе есть IDE-дисковод CD-ROM, ему будет соответствовать имя устройства наподобие /dev/hda. Имя устройства для SCSI-дисковода будет примерно таким: /dev/scd0. В системе может также существовать символическая ссылка /dev/cdrom. Чтобы узнать, какое конкретно устройство закреплено за дисководом CDROM, просмотрите файл /etc/fstab.

Достаточно скопировать содержимое устройства в файл. В результате будет создан полный образ файловой системы компакт-диска, вставленного в дисковод. Например:

% cp /dev/cdrom /tmp/cdrom-image

Такая команда может выполняться несколько минут, в зависимости от емкости компакт-диска и скорости дисковода.

Теперь можно монтировать образ компакт-диска даже при отсутствии самого накопителя в дисководе. Например, следующая команда назначает точкой монтирования каталог /mnt/cdrom:

% mount -о loop=/dev/loop0 /tmp/cdrom-image /mnt/cdrom

Поскольку образ файловой системы находится на жестком диске, доступ к ней будет осуществляться гораздо быстрее, чем к исходному компакт-диску. В большинстве компакт-дисков файловая система имеет тип iso9660.

Оглавление книги