¿Cómo asignar atómicamente un dispositivo de bucle?

Estoy escribiendo algunos scripts de shell para manejar algunas cosas de imagen de disco, y necesito usar dispositivos de bucle para acceder a algunas imágenes de disco. Sin embargo, no estoy seguro de cómo asignar correctamente un dispositivo de bucle sin exponer mi programa a una condición de carrera.

Sé que puedo usar losetup -fpara obtener el siguiente dispositivo de bucle sin asignar, y luego asignar ese dispositivo de bucle de esta manera:

ld=$(losetup -f)
sudo losetup $ld myfile.img
dostuffwith $ld

Sin embargo, en el caso en que quiero ejecutar varias instancias del programa al mismo tiempo, este es casi un ejemplo de libro de texto de una condición de carrera, y eso me molesta bastante. Si tuviera varias instancias de este programa ejecutándose, u otros programas que también intentan obtener un dispositivo de bucle, entonces cada proceso podría no ser capaz de asignar el dispositivo de bucle antes de que la próxima llamada losetup -f, en cuyo caso ambos procesos pensarían que el mismo bucle el dispositivo está disponible, pero solo uno puede obtenerlo.

Podría usar sincronización externa para esto, pero me gustaría (si es posible) evitar una complejidad adicional. Además, otros programas que usan dispositivos de bucle probablemente no respetarían la sincronización que se me ocurra.

¿Cómo puedo evitar esta posible condición de carrera? Idealmente, me gustaría poder descubrir y enlazar el dispositivo de bucle atómicamente, por ejemplo con un comando como:

ld=$(sudo losetup -f myfile.img)
dostuffwith $ld

Sin embargo, cuando hago eso, $ldno se asigna a la ruta del dispositivo de bucle, y moverlo sudohacia afuera, como en sudo ld=$(losetup -f myfile.img)da errores de permiso.

Este es un problema clásico en la concurrencia: al asignar un recurso, debe determinar atómicamente que el recurso es gratuito y reservarlo; de lo contrario, otro proceso podría reservar el recurso entre el momento en que verifica que es gratuito y el momento en que lo reserva.

Utilice losetupel modo de asignación automática ( -f) y pase la --showopción para que imprima la ruta del dispositivo de bucle.

ld=$(sudo losetup --show -f /tmp/1m)

Esta opción ha estado presente en util-linux desde la versión 2.13 ( inicialmente agregada como-s , pero --showha sido admitida en todas las versiones publicadas y las versiones recientes han eliminado el -snombre de la opción). Lamentablemente, la versión de BusyBox no lo tiene.

La versión 3.1 del kernel de Linux introdujo un método para realizar la operación de asignación de dispositivos de bucle directamente en el kernel, a través del nuevo /dev/loop-controldispositivo. Este método solo es compatible desde util-linux 2.21. Con kernel <3.1 o util-linux <2.21, el losetupprograma enumera las entradas del dispositivo de bucle para reservar una. Sin embargo, no puedo ver una condición de carrera en el código; debería ser seguro, pero podría tener una pequeña ventana durante la cual informará incorrectamente que todos los dispositivos están asignados, aunque este no sea el caso.

Me lo imaginé. Si bien no estoy seguro de cómo es el problema con el permiso, puedo disparar primero y preguntar más tarde de esta manera:

sudo losetup -f myfile.img
ld=$(losetup -j myfile.img | grep -o "/dev/loop[0-9]*")
dostuffwith $ld

Podrías usar flock:

  tryagain=1
  while [[ $tryagain -ne 0 ]]; do
    ld=`losetup -f`
    flock -n $ld -c "losetup $ld myfile.img"
    tryagain=$?
  done

La idea aquí es que intentes y flock el archivo del dispositivo de bucle; si otra instancia del mismo script lo adquiere primero, llamará losetup $ld myfile.imgy flockdevolverá 0. Para el script que pierde la carrera, losetupno se llamará y flockdevolverá 1, haciendo que el ciclo se repita.

Para más ver man flock.

Si todo lo que desea hacer con la imagen como dispositivo de bucle invertido es montarla como un sistema de archivos y trabajar con los contenidos, el mountcomando puede encargarse de esto automáticamente.

mount -o loop myfile.img /tmp/mountpoint