Linux的dev目录之loop设备详解

一、简单介绍

首先我们在命令行终端中输入man loop

出现如下内容：

摘要：

Loop设备是一种块设备，但是它并不指向硬盘或者光驱，而是指向一个文件块或者另一种块设备。

一种应用的例子：将另外一种文件系统的镜像文件保存到一个文件中，例如iso文件，然后将一个Loop设备指向该文件，紧接着就可以通过mount挂载该loop设备到主文件系统的一个目录下了，我们就可以正常访问该镜像中的内容，就像访问一个文件系统一样。

二、详细介绍

loop设备是一种伪设备，是使用文件来模拟块设备的一种技术，文件模拟成块设备后, 就像一个磁盘或光盘一样使用。在使用之前，一个 loop 设备必须要和一个文件进行连接。这种结合方式给用户提供了一个替代块特殊文件的接口。因此，如果这个文件包含有一个完整的文件系统，那么这个文件就可以像一个磁盘设备一样被 mount 起来。之所以叫loop设备（回环），其实是从文件系统这一层来考虑的，因为这种被 mount 起来的镜像文件它本身也包含有文件系统，通过loop设备把它mount起来，它就像是文件系统之上再绕了一圈的文件系统，所以称为 loop。

回环设备（ 'loopback device'）允许用户以一个普通磁盘文件虚拟一个块设备。设想一个磁盘设备，对它的所有读写操作都将被重定向到读写一个名为 disk-image 的普通文件而非操作实际磁盘或分区的轨道和扇区。（当然，disk-image 必须存在于一个实际的磁盘上，而这个磁盘必须比虚拟的磁盘容量更大。）回环设备允许你这样使用一个普通文件。

回环设备以 /dev/loop0、/dev/loop1 等命名。每个设备可虚拟一个块设备。注意只有超级用户才有权限设置回环设备。

三、简单使用

一般在linux中会有8个loop设备，一般是/dev/loop0~loop7，可用通过losetup -a查看所有的loop设备，如果命令没有输出就说明所有的loop设备都没有被占用，你可以按照以下步骤创建自己的loop设备。

命令losetup可以对loop设备进行操作。

下面简单的说明loop设备映射或者指向一个文件的简单步骤：

创建一个文件

1、dd if=/dev/zeroof=/var/loop.img bs=1M count=10240

使用losetup将文件转化为块设备

2、losetup /dev/loop0/var/loop.img

通过lsblk查看刚刚创建的块设备

lsblk|grep loop0
losetup –a

3、2步骤过后，我们就获得了一个磁盘，在这磁盘上我们可以构建任何文件系统，通常来说，使用默认的文件系统（即操作系统的当前的文件系统格式）就行了。如何创建一个文件系统，需要另外了解。

4、挂载该磁盘到主文件系统下的一个目录。

首先创建一个目录：

Mkdir/myloopdev

接着挂载：

Mount/dev/loop0 /myloopdev

5、就可以进入myloopdev目录，对该虚拟磁盘进行操作了。就像使用真实磁盘一样，例如：echo “hello world!” > hello_world.txt

6、使用结束，我们卸载该磁盘，umount /myloopdev

7、接着删除该loop设备，losetup –d  /dev/loop0

四、使用loop设备完成一些功能

上面三简单介绍了如何使用Loop指向一个文件，接下介绍使用loop的一些场景。

利用Loop设备作为一个虚拟光驱或者虚拟软驱

1、回环设备关联文件。

losetup/dev/loop0 a.iso

losetup命令用来实现回环设备和文件的关联。这个命令还可以实现文件系统的加密，有兴趣的朋友可以查看手册。

2、挂载回环设备到特定目录，我们假设要挂载到/mnt/下面。

mount/dev/loop0 /mnt/

这样/mnt/下面就是a.iso的内容了。可以通过shell去访问它了。

3、用完之后，需要卸载会换设备。

umount/mnt/

这样设备就卸载，/mnt/下面就不是a.iso的文件了。

4、回环设备和关联文件分离。虽然已经在系统中卸载了回环设备，但是这个设备和文件的关联还存在。假如你还要用这个设备关联其他的文件，系统会提示这个设备正在忙。所以需要让回环设备和关联文件分离。

losetup-d /dev/loop0

这样一个光盘镜像的使用就完成了。当然同理也可以通过回环设备挂载其他的虚拟文件，比如虚拟软盘img等。

linux下使用kpartx挂载虚拟文件系统

#先创建一个1G大小的映像文件来做实验
dd bs=4096 if=/dev/zero of=~/hd.img count=262144


#将映像文件挂接到loopX中去
losetup /dev/loopX ~/hd.img 

#对loopX进行分区
fdisk /dev/loopX

#我这里分了两个区，每个去512M大小
      Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/loopXpY            2048     1050623      524288   83  Linux
/dev/loopXpY         1050624     2097151      523264   83  Linux

#正戏来了，使用kpartd装载映像，使用kpartx是需要root用户的，因为是用root登录的，所以不用使用sudo。从前面的命令就可以看出来...
kpartx -av ～/hd.img

#装载之后，就可以在/dev/mapper/目录下看到两个loopXpY的文件了。

#接下来对loopXpY进行格式化了。
mkfs.vfat /dev/mapper/loopXpY

#然后挂载文件系统。
mount /dev/mapper/loop1p1 /media/hd1

#OK，罗嗦完了。