ループデバイス

Unix 系オペレーティング システムでは、ループ デバイス、vnd (vnode ディスク)、またはlofi (ループ ファイル インターフェイス) は、コンピュータ ファイルをブロック デバイスとしてアクセスできるようにする疑似デバイスです。

ループ デバイスを使用するには、ファイル システム内の既存のファイルを接続する必要があります。この関連付けにより、ブロック特殊ファイル (デバイス ファイル システムを参照) の代わりにファイルを使用できるようにするアプリケーション プログラミング インターフェイス ( API ) がユーザーに提供されます。したがって、ファイルにファイル システム全体が含まれている場合、そのファイルはディスク デバイスであるかのように マウントできます。

この種のファイルは、CD ISO イメージやフロッピー ディスクイメージによく使用されます。このようなループマウントを介してファイル システムを含むファイルをマウントすると、そのファイル システム内のファイルにアクセスできるようになります。これらのファイルはマウント ポイントディレクトリに表示されます。

ループ デバイスでは、このリダイレクト中に何らかのデータ処理が実行される場合があります。たとえば、デバイスは暗号化されたファイルの暗号化されていないバージョンである場合があります。このような場合、ループ デバイスに関連付けられたファイルは別の疑似デバイスである可能性があります。これは、このデバイスに暗号化されたファイル システムが含まれている場合に最も役立ちます。サポートされている場合、ループ デバイスは元の暗号化されたファイルの暗号化解除されたバージョンであるため、通常のファイル システムのようにマウントできます。

ファイル システムを保持するファイルをマウントすると、アプリケーションで ISO イメージの読み取りや書き込みなどの特別な機能を必要とせずに、オペレーティング システムの通常のファイル システム インターフェイスを介してそのシステム内のファイルにアクセスできるようになります。

ループ マウントには、いくつかの用途があります。これは、後で通常のシステム操作に使用されるファイル システム イメージをオフラインで管理および編集するための便利な方法です。これには、CD または DVD イメージやインストール システムが含まれます。ディスクを再パーティション化せずに、ファイル システムにオペレーティング システムをインストールするために使用できます。また、より高速で便利なハード ディスク上でリムーバブル メディアをシミュレートする場合や、暗号化されたファイル システムをカプセル化する場合など、データの永続的な分離も提供します。

さまざまな Unix 系オペレーティング システムでは、異なる名前を使用してループ デバイス機能を提供しています。

Linux では、デバイス名は対応するデバイス ドライバーのシンボル テーブル エントリにエンコードされます。デバイスは「ループ」デバイスと呼ばれ、デバイス ノードは通常/dev/loop0、/dev/loop1などの名前が付けられます。これらは、静的デバイス ディレクトリの場合はmakedevで作成することも、デバイス ファイル システム ( udev )の機能によって動的に作成することも、mknodで直接作成することもできます。ループ デバイスの管理ユーザー インターフェイスはlosetupで、これはutil-linuxパッケージの一部です。

ループ デバイスは誤ってループバックデバイスと呼ばれることもありますが、この用語はオペレーティング システムのネットワーク デバイス専用です。ループデバイスの概念は異なります。

NetBSDやOpenBSDなどの BSD 由来のシステムでは、ループ デバイスは「仮想ノード デバイス」または「vnd」と呼ばれ、通常はファイル システム内の/dev/vnd0、/dev/rvnd0、/dev/svnd0などに配置されます。設定にはプログラムvnconfigが使用されます。

FreeBSD は、リリースバージョン 5 までは他の BSD システムと同じ規則に従っていましたが、リリースバージョン 5 ではループデバイスがメモリディスクドライバ ("md") に組み込まれました。現在、設定はmdconfigユーティリティを使用して実行されます。^[1]

Solaris / OpenSolarisでは、ループデバイスは「ループバックファイルインタフェース」または lofi ^{[2]と呼ばれ、} /dev/lofi/1などに配置されます。 SunOS には設定プログラムlofiadmがあります。lofi は読み取り専用圧縮と読み取り/書き込み暗号化をサポートしています。 また、1988 年夏以降、SunOS/Solaris 用のサードパーティドライバfbk ( File emulates Blockdevice ) も利用可能です。^[3]

UnixWare には、動的にロード可能なデバイス ドライバのmarry (7) とユーティリティのmarry (1M) が含まれています。^[4] marry ドライバを使用すると、通常のファイルをデバイスとして扱うことができます。通常のファイルには、ブロック デバイス/dev/marry/regfileまたはキャラクタ デバイス/dev/marry/rregfileを介してアクセスできます。コマンドmarry は、通常のファイルの暗号化と復号化もサポートしています。

MacOS は、ランダム アクセス ディスク デバイス抽象化の一部として、ネイティブ イメージ マウント メカニズムを実装しています。コマンドhdiutil attachment -imagekey diskimage-class=CRawDiskImage -nomount <filename> を実行すると、ブロック デバイスが/devに通常のディスク デバイスおよび認識されたパーティションのサブデバイスとして表示されます。これらのデバイスからの読み取りと書き込みは、ファイルからデータを読み取ったり、ファイルに書き込んだりするユーザー モード ヘルパー プロセスに送信されます。ユーザー インターフェイスでは、ディスク イメージを開くと自動的にアクティブになります。MacOS は、さまざまな形式のディスク (.dmg または .iso)、CD-ROM、または DVD イメージを処理できます。

ループマウント機能は、 Windows 7まではMicrosoft Windowsオペレーティングシステムでは利用できませんでしたが、Windows 7 ではこの機能がネイティブに実装され、diskpartユーティリティを通じて利用できるようになりました。^{[5] [6]ただし、この機能は}Daemon ToolsやAlcohol 120%などのサードパーティアプリケーションを使用して追加されることがよくあります。VMware (Disk Mount Utility) や LTR Data (ImDisk) の無料ツールも、同様の機能を実現するために使用できます。Windows XP および Vista では、Microsoft Virtual Server 2005 R2 のコンポーネントを追加することで、仮想ハードディスク機能を使用することもできます。^[7]

A2 (以前は AOS、その後 Bluebottle)では、ファイルベースの仮想ディスクはVirtualDisks.Createを使用して作成されます。このような「ディスク」には、VirtualDisks.Installを使用してファイル システムをインストールできます。

ディスク イメージを含むファイルをディレクトリにマウントするには、次の 2 つの手順が必要です。

1. ファイルとループデバイスノードの関連付け、
2. ループデバイスをマウントポイントディレクトリにマウントする

これら 2 つの操作は、2 つの別々のコマンドを使用するか、マウント コマンドの特別なフラグを使用して実行できます。最初の操作は、Linuxのlosetup ^[8]やSunOS のlofiadm ^[9]などのプログラムによって実行できます。たとえば、がファイル システムを含む通常のファイルで、が Linux ユーザーのディレクトリである場合、スーパーユーザー(root) は次の 2 つのコマンドを実行して、ディレクトリにファイルをマウントできます。 example.img/home/you/dir

losetup /dev/loop0 の例.img
/dev/loop0 /home/you/dir をマウントします

2 番目のコマンドは、デバイスをディレクトリにマウントします/home/you/dir。これら 2 つのコマンドを実行すると、ファイルの内容がマウント ポイントをルートとするファイル システムとして使用されるという全体的な効果が得られます。

上記のコマンドで使用できるループ デバイスを識別するには、スーパーユーザー (root) は次のコマンドを使用できます。

失うセットアップ -f

マウント ユーティリティは通常、手順全体を処理できます。

マウント -o loop example.img /home/you/dir

次のコマンドでデバイスをアンマウントできます。

/home/you/dir をアンマウントする
# または、例えば mount | grep "/home/you/dir" で関連するループ番号を見つけた後
# または losetup -a | grep example.img
/dev/loop<N> をアンマウントする

低レベルのアプリケーション プログラミング インターフェイス ( API ) では、ループ デバイスに対するファイルの関連付けと関連付け解除は、ループ デバイス上の ioctl システム コールによって実行されます。

• デバイスファイルシステム
• ネットワークブロックデバイス
• クループ
• ディスクイメージ

• Bochsユーザーマニュアルのループデバイスを使用してディスクイメージをマウントする
• losetup(8) –  Linux管理および特権コマンドマニュアル