如何在 Linux 上创建循环设备

循环设备是一种伪设备，它不对应于真实的物理块设备，但可用于使文件出现并像文件一样对待。要管理Linux上的循环设备，我们可以使用losetup命令：该实用程序让我们创建新的循环设备，分离它们并检索有关现有循环设备的信息。

在本文中，我们学习如何使用 losetup 来执行上述操作。

在本教程中您将学习：

• 什么是循环设备

• 如何检索有关现有循环设备的信息

• 如何创建循环设备

• 如何分离循环设备

使用的软件要求和约定

介绍丢失设置

在 Linux 上，losetup 命令是我们用来与循环设备交互的命令：我们可以用它来创建、列出和删除它们。该命令是大多数 Linux 发行版核心包的一部分，因此无需显式安装它。首先，让我们开始看看如何检索有关现有循环设备状态的信息。

检索有关现有循环设备的信息

要列出系统中存在的循环设备并获取其状态，我们所要做的就是调用 losetup 而不指定任何选项或参数，或者更明确地，使用 --列表选项。为了本教程的目的，我已经创建了一个循环设备：/dev/loop0：

$ losetup
NAME       SIZELIMIT OFFSET AUTOCLEAR RO BACK-FILE                    DIO LOG-SEC
/dev/loop0         0      0         0  0 /home/egdoc/Downloads/block0   0     512

当我们像上面那样调用 losetup 时，会报告所有现有循环设备的信息。如果我们想调查特定循环设备的状态，我们必须将其作为参数传递给命令。例如，要仅获取有关 /dev/loop0 设备的信息，我们将运行：

$ losetup /dev/loop0

正如我们在上面看到的，该命令的输出默认包含 7 列：

还有其他可用的列，默认情况下不显示：

可以使用 -o 选项（--output 的缩写）指定必须包含在输出中的列。例如，要仅包含 NAME 和 BACK-FILE 列，我们将运行：

$ losetup --output=NAME,BACK-FILE /dev/loop0

我们将获得以下输出：

NAME       BACK-FILE
/dev/loop0 /home/egdoc/Downloads/block0

要包含所有可用列，我们可以简单地使用--output-all选项。正如我们在上面看到的，losetup 生成的输出被格式化为列表。但是，我们可以选择将其格式化为 JSON：如果我们打算稍后使用其他编程语言解析检索到的信息，这会特别有用。我们所要做的就是使用 --json 选项。以下是输出的变化方式：

$ losetup --json --list /dev/loop0
{
   "loopdevices": [
      {
         "name": "/dev/loop0",
         "sizelimit": 0,
         "offset": 0,
         "autoclear": false,
         "ro": false,
         "back-file": "/home/egdoc/Downloads/block0",
         "dio": false,
         "log-sec": 512
      }
   ]
}

创建循环设备

让我们看看如何创建一个新的循环设备。首先，我们需要创建将被视为块设备的文件。要创建一个仅由 0s 组成的文件，我们可以使用 dd 和 /dev/zero 作为输入。我们将通过指定块大小为 1M 并写入 5120 来创建一个名为 blockfile、大小为 5GiB 的文件。块：

$ dd if=/dev/zero of=blockfile bs=1M count=5120

任务结束后，dd 将响应以下输出：

5120+0 records in
5120+0 records out
5368709120 bytes (5.4 GB, 5.0 GiB) copied, 28.8846 s, 186 MB/s

下一步是实际创建循环设备。正如我们已经说过的，我们使用 losetup 来执行任务。要使用的语法非常简单：我们提供循环设备的名称作为第一个参数，以及我们想要映射到它的文件的路径作为第二个参数：

$ sudo losetup /dev/loop0 blockfile

在某些情况下，特定的循环设备可能已在使用中。例如，在本例中，我们知道 /dev/loop0 已被我作为示例创建的块设备使用。我们怎样才能知道该使用什么？要查找第一个未使用的块设备，我们可以使用 -f 选项（--find 的缩写）调用 losetup：

$ sudo losetup -f blockfile

如果使用 -f 选项调用 losetup，而不带任何其他参数，它将仅返回第一个可用块设备的名称，而不是实际映射文件：

$ sudo losetup -f
/dev/loop1

创建循环设备时我们要使用的另一个有用选项是 -P 或 --partscan ：这将强制内核重新扫描现有分区表。创建循环设备后，它将与任何其他块设备一样列出。例如，它包含在 lsblk 的输出中（在 TYPE 列中，您可以看到该设备被报告为“loop”）：

NAME                                      MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE  MOUNTPOINTS
loop1                                       7:1    0     5G  0 loop  
[...]

我们可以像任何其他块设备一样使用循环设备：我们可以在其上创建分区表、分区和文件系统，例如：

$ sudo parted -s /dev/loop1 mklabel msdos
$ sudo parted -s /dev/loop1 mkpart primary 1MiB 100%
$ sudo mkfs.ext4 /dev/loop1p1

请注意，一旦创建，循环设备的第一个分区就如何用 p1 表示法报告。在示例中，我们在其上创建了一个 ext4 文件系统，现在可以照常安装：

$ sudo mount /dev/loop1p1 /mnt

在 Linux 上自动创建循环设备的一个典型情况是当我们挂载 ISO 文件时，例如发行版安装程序映像（当然，iso 文件以只读模式挂载）：

$ sudo mount Fedora-Server-netinst-x86_64-35-1.2.iso /mnt
mount: /mnt: WARNING: source write-protected, mounted read-only.

一旦安装了 iso，就可以轻松访问其中的文件：

ls -l /mnt
total 11
drwxrwxr-x. 1 root root 2048 Oct 26 04:14 EFI
-rw-r--r--. 1 root root 2574 Oct 11 19:31 Fedora-Legal-README.txt
drwxrwxr-x. 1 root root 2048 Oct 26 04:14 images
drwxrwxr-x. 1 root root 2048 Oct 26 04:14 isolinux
-rw-r--r--. 1 root root 1063 Oct 11 19:29 LICENSE

分离循环设备

要分离循环设备，我们所要做的就是调用 losetup 以及 -d 选项，这是 --detach 的缩写> 并传递我们想要分离的循环设备的路径。要分离 /dev/loop0 设备，我们将运行：

$ sudo losetup -d /dev/loop0

如果我们想要分离所有现有的循环设备，我们可以使用 -D 选项（大写“d”），或长 --detach-all 版本。在最新的 Linux 内核版本（>=3.7）上，如果我们分离系统正在使用的循环设备，例如挂载其上存在的一个或多个分区，则不会返回错误；设备的 AUTOCLEAR 标志将被设置为 1，并且设备将在稍后被销毁（此功能称为“延迟销毁”）：

NAME       SIZELIMIT OFFSET AUTOCLEAR RO BACK-FILE             DIO LOG-SEC
/dev/loop0         0      0         1  0 /home/egdoc/blockfile   0     512

结束语

在本教程中，我们了解了什么是循环设备，了解了如何检索有关 Linux 上现有循环设备的信息，以及如何使用 losetup 实用程序在 Linux 上创建和分离循环设备。