loop device

基本使用

测试 img

dd if=/dev/null of=x.ext4 bs=1000M seek=100
mkfs.ext4 -F x.ext4
mkdir -p tmp
sudo mount -t ext4 -o loop x.ext4 tmp
sudo chown martins3 tmp

loop 定位就是一个普通的 block 设备，类似其他的所有的 block 设备一样，也会其特殊的属性:

# cd /sys/block/loop0/loop

# grep . *
autoclear:1
backing_file:/home/martins3/x.ext4
dio:0
offset:0
partscan:0
sizelimit:0

每次做 sudo mount virtio-win.iso tmp2 的操作，都会自动的创建 出来 loop device ，应该是 mount 把工作都完成了:

🧀  ls -la /dev/loop*
crw-rw---- 10,237 root  1 Jul 10:32 /dev/loop-control
brw-rw----    7,0 root  3 Jul 17:44 /dev/loop0
brw-rw----    7,1 root  3 Jul 17:48 /dev/loop1
brw-rw----    7,2 root  3 Jul 17:49 /dev/loop2

losetup -a
# 等价于
cat /sys/block/loop*/loop/backing_file

基本代码流程

loop 就是让 mount 一个文件作为盘的，就像是 swap file 一样

static const struct blk_mq_ops loop_mq_ops = {
	.queue_rq       = loop_queue_rq,
	.complete	= lo_complete_rq,
};

loop 设备上运行一个 ext4 的时候:

• entry_SYSCALL_64
  • do_syscall_64
    • do_syscall_x64
      • __x64_sys_mount
        • __se_sys_mount
          • __do_sys_mount
            • do_mount
              • path_mount
                • do_new_mount
                  • vfs_get_tree
                    • get_tree_bdev
                      • ext4_fill_super
                        • __ext4_fill_super
                          • ext4_load_super
                            • ext4_sb_bread_unmovable
                              • __ext4_sb_bread_gfp
                                • ext4_read_bh
                                  • __ext4_read_bh
                                    • submit_bio_noacct_nocheck
                                      • submit_bio_noacct_nocheck
                                        • __submit_bio_noacct_mq
                                          • __submit_bio
                                            • blk_mq_submit_bio
                                              • blk_mq_try_issue_directly
                                                • __blk_mq_try_issue_directly
                                                  • __blk_mq_issue_directly
                                                    • loop_queue_rq

如果 loop 上运行一个 iso 的时候:

@[
        loop_queue_rq+5
        __blk_mq_issue_directly+68
        blk_mq_issue_direct+137
        blk_mq_dispatch_queue_requests+332
        blk_mq_flush_plug_list+136
        __blk_flush_plug+274
        __submit_bio+412
        submit_bio_noacct_nocheck+255
        __bread_gfp+125
        do_isofs_readdir+719
        isofs_readdir+86
        iterate_dir+187
        __x64_sys_getdents64+136
        do_syscall_64+265
        entry_SYSCALL_64_after_hwframe+118
]: 212

• ret_from_fork
  • kthread
    • worker_thread
      • process_one_work
        • loop_process_work
          • loop_handle_cmd
            • do_req_filebacked
              • lo_write_simple
                • lo_write_bvec

细节问题

loop device 的容量

两个获取方法

• blockdev –getsize64 /dev/loop0
  • 打开块设备并调用 BLKGETSIZE64 ioctl。
  • 内核返回 bdev_nr_bytes(bdev)，单位是字节。
  • 实现在 blkdev_ioctl 中的 BLKGETSIZE64
• lsblk -bno SIZE /dev/loop0
  • 主要读取 sysfs： /sys/class/block/loop0/size

ssize_t part_size_show(struct device *dev,
		       struct device_attribute *attr, char *buf)
{
	return sysfs_emit(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
}

容量变化不是自动的检测的

如果增大了 backing_file 的大小，需要手动的配置

  sudo losetup --set-capacity /dev/loop0
  sudo losetup -c /dev/loop0

它触发 LOOP_SET_CAPACITY ioctl

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