使用dd复制磁盘时为什么要使用conv=notrunc?

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如果你在网上查找如何将整个磁盘克隆到另一个磁盘上,你会发现类似这样的内容:
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb conv=notrunc,noerror

我理解noerror,但我很难理解为什么人们认为"数据完整性"需要notrunc(例如,如ArchLinux的Wiki所述)。

的确,如果您要将一个分区复制到另一个磁盘的分区,并且您不想覆盖整个磁盘,只想复制一个分区。在这种情况下,根据dd的手册页,notrunc是您想要的选项。

但是,如果您要克隆整个磁盘,那么notrunc对您有什么影响呢?只是时间优化吗?


从来没有使用过 notrunc dd 命令来操作磁盘,也许我从来没有看过相关的教程。 - akostadinov
http://unix.stackexchange.com/questions/159782/why-do-people-use-notrunc-when-making-an-iso-from-a-dvd - Ciro Santilli OurBigBook.com
1个回答

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简短版:

notrunc 只在写入文件时防止截断很重要。对于像 sdasdb 这样的块设备没有影响。

教育版

我查看了包含 dd.ccoreutils 源代码,以了解如何处理 notrunc

这是我正在查看的代码段:

int opts = (output_flags
            | (conversions_mask & C_NOCREAT ? 0 : O_CREAT)
            | (conversions_mask & C_EXCL ? O_EXCL : 0)
            | (seek_records || (conversions_mask & C_NOTRUNC) ? 0 : O_TRUNC));

/* Open the output file with *read* access only if we might
need to read to satisfy a `seek=' request.  If we can't read
the file, go ahead with write-only access; it might work.  */
if ((! seek_records
    || fd_reopen (STDOUT_FILENO, output_file, O_RDWR | opts, perms) < 0)
    && (fd_reopen (STDOUT_FILENO, output_file, O_WRONLY | opts, perms) < 0))
        error (EXIT_FAILURE, errno, _("opening %s"), quote (output_file));

我们可以看到,如果没有指定notrunc,那么输出文件将以O_TRUNC方式打开。从下面对O_TRUNC的处理方式可以看出,如果写入一个普通文件,它将被截断。
O_TRUNC
如果文件已经存在且是一个普通文件,并且打开模式允许写入(即O_RDWR或O_WRONLY),则该文件将被截断为长度为0。如果文件是一个FIFO或终端设备文件,则忽略O_TRUNC标志。否则,O_TRUNC的效果是未指定的。
notrunc / O_TRUNC的效果 I
在下面的例子中,我们首先创建一个大小为1024字节的junk.txt文件。接下来,我们使用conv=notrunc将512字节写入文件的开头。我们可以看到文件的大小仍然是1024字节。最后,我们尝试不使用notrunc选项,可以看到新文件的大小为512字节。这是因为它是以O_TRUNC方式打开的。
$ dd if=/dev/urandom of=junk.txt bs=1024 count=1
$ ls -l junk.txt
-rw-rw-r-- 1 akyserr akyserr 1024 Dec 11 17:08 junk.txt

$ dd if=/dev/urandom of=junk.txt bs=512 count=1 conv=notrunc
$ ls -l junk.txt
-rw-rw-r-- 1 akyserr akyserr 1024 Dec 11 17:10 junk.txt

$ dd if=/dev/urandom of=junk.txt bs=512 count=1
$ ls -l junk.txt
-rw-rw-r-- 1 akyserr akyserr 512 Dec 11 17:10 junk.txt

notrunc / O_TRUNC II 的影响

我还没有回答你最初的问题,即为什么在进行磁盘到磁盘克隆时,conv=notrunc 是重要的。根据上述定义,当打开某些特殊文件时,似乎会忽略 O_TRUNC,我也预计这对于块设备节点也是如此。然而,我不想假设任何事情,将在这里尝试证明它。

openclose.c

我在这里写了一个简单的C程序,它使用给定的参数打开和关闭一个文件,并使用O_TRUNC标志。
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>

int main(int argc, char * argv[])
{
    if (argc < 2)
    {
        fprintf(stderr, "Not enough arguments...\n");
        return (1);
    }

    int f = open(argv[1], O_RDWR | O_TRUNC);

    if (f >= 0)
    {
        fprintf(stderr, "%s was opened\n", argv[1]);
        close(f);
        fprintf(stderr, "%s was closed\n", argv[1]);
    } else {
        perror("Opening device node");
    }

    return (0);
}

普通文件测试

我们可以看到,仅仅通过使用O_TRUNC打开和关闭文件,就会导致文件中原有的内容丢失。

$ dd if=/dev/urandom of=junk.txt bs=1024 count=1^C
$ ls -l junk.txt 
-rw-rw-r-- 1 akyserr akyserr 1024 Dec 11 17:26 junk.txt

$ ./openclose junk.txt
junk.txt was opened
junk.txt was closed

$ ls -l junk.txt
-rw-rw-r-- 1 akyserr akyserr 0 Dec 11 17:27 junk.txt

块设备文件测试

让我们在一个USB闪存驱动器上进行类似的测试。我们可以看到,USB闪存驱动器上开始只有一个分区。如果它被“截断”,也许分区会消失(考虑到它是在磁盘的前512个字节中定义的)?

$ ls -l /dev/sdc*
brw-rw---- 1 root disk 8, 32 Dec 11 17:22 /dev/sdc
brw-rw---- 1 root disk 8, 33 Dec 11 17:22 /dev/sdc1

$ sudo ./openclose /dev/sdc
/dev/sdc was opened
/dev/sdc was closed

$ sudo ./openclose /dev/sdc1
/dev/sdc1 was opened
/dev/sdc1 was closed

$ ls -l /dev/sdc*
brw-rw---- 1 root disk 8, 32 Dec 11 17:31 /dev/sdc
brw-rw---- 1 root disk 8, 33 Dec 11 17:31 /dev/sdc1

看起来无论是使用O_TRUNC选项打开磁盘还是磁盘的分区1,都没有任何影响。据我所知,文件系统仍然可挂载,文件也可访问且完好无损。

notrunc / O_TRUNC的影响 III

好的,对于我的最后一次测试,我将直接在闪存驱动器上使用dd。首先,我将写入512字节的随机数据,然后在开头写入256字节的零。最后的测试中,我们将验证最后的256字节是否保持不变。

$ sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/sdc bs=256 count=2
$ sudo hexdump -n 512 /dev/sdc
0000000 3fb6 d17f 8824 a24d 40a5 2db3 2319 ac5b
0000010 c659 5780 2d04 3c4e f985 053c 4b3d 3eba
0000020 0be9 8105 cec4 d6fb 5825 a8e5 ec58 a38e
0000030 d736 3d47 d8d3 9067 8db8 25fb 44da af0f
0000040 add7 c0f2 fc11 d734 8e26 00c6 cfbb b725
0000050 8ff7 3e79 af97 2676 b9af 1c0d fc34 5eb1
0000060 6ede 318c 6f9f 1fea d200 39fe 4591 2ffb
0000070 0464 9637 ccc5 dfcc 3b0f 5432 cdc3 5d3c
0000080 01a9 7408 a10a c3c4 caba 270c 60d0 d2f7
0000090 2f8d a402 f91a a261 587b 5609 1260 a2fc
00000a0 4205 0076 f08b b41b 4738 aa12 8008 053f
00000b0 26f0 2e08 865e 0e6a c87e fc1c 7ef6 94c6
00000c0 9ced 37cf b2e7 e7ef 1f26 0872 cd72 54a4
00000d0 3e56 e0e1 bd88 f85b 9002 c269 bfaa 64f7
00000e0 08b9 5957 aad6 a76c 5e37 7e8a f5fc d066
00000f0 8f51 e0a1 2d69 0a8e 08a9 0ecf cee5 880c
0000100 3835 ef79 0998 323d 3d4f d76b 8434 6f20
0000110 534c a847 e1e2 778c 776b 19d4 c5f1 28ab
0000120 a7dc 75ea 8a8b 032a c9d4 fa08 268f 95e8
0000130 7ff3 3cd7 0c12 4943 fd23 33f9 fe5a 98d9
0000140 aa6d 3d89 c8b4 abec 187f 5985 8e0f 58d1
0000150 8439 b539 9a45 1c13 68c2 a43c 48d2 3d1e
0000160 02ec 24a5 e016 4c2d 27be 23ee 8eee 958e
0000170 dd48 b5a1 10f1 bf8e 1391 9355 1b61 6ffa
0000180 fd37 7718 aa80 20ff 6634 9213 0be1 f85e
0000190 a77f 4238 e04d 9b64 d231 aee8 90b6 5c7f
00001a0 5088 2a3e 0201 7108 8623 b98a e962 0860
00001b0 c0eb 21b7 53c6 31de f042 ac80 20ee 94dd
00001c0 b86c f50d 55bc 32db 9920 fd74 a21e 911a
00001d0 f7db 82c2 4d16 3786 3e18 2c0f 47c2 ebb0
00001e0 75af 6a8c 2e80 c5b6 e4ea a9bc a494 7d47
00001f0 f493 8b58 0765 44c5 ff01 42a3 b153 d395

$ sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdc bs=256 count=1
$ sudo hexdump -n 512 /dev/sdc
0000000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
*
0000100 3835 ef79 0998 323d 3d4f d76b 8434 6f20
0000110 534c a847 e1e2 778c 776b 19d4 c5f1 28ab
0000120 a7dc 75ea 8a8b 032a c9d4 fa08 268f 95e8
0000130 7ff3 3cd7 0c12 4943 fd23 33f9 fe5a 98d9
0000140 aa6d 3d89 c8b4 abec 187f 5985 8e0f 58d1
0000150 8439 b539 9a45 1c13 68c2 a43c 48d2 3d1e
0000160 02ec 24a5 e016 4c2d 27be 23ee 8eee 958e
0000170 dd48 b5a1 10f1 bf8e 1391 9355 1b61 6ffa
0000180 fd37 7718 aa80 20ff 6634 9213 0be1 f85e
0000190 a77f 4238 e04d 9b64 d231 aee8 90b6 5c7f
00001a0 5088 2a3e 0201 7108 8623 b98a e962 0860
00001b0 c0eb 21b7 53c6 31de f042 ac80 20ee 94dd
00001c0 b86c f50d 55bc 32db 9920 fd74 a21e 911a
00001d0 f7db 82c2 4d16 3786 3e18 2c0f 47c2 ebb0
00001e0 75af 6a8c 2e80 c5b6 e4ea a9bc a494 7d47
00001f0 f493 8b58 0765 44c5 ff01 42a3 b153 d395

摘要

在整个实验中,似乎只有在想要写入普通文件但不想截断它时,notrunc 才显得重要。它似乎对于像 sda 或 sdb 这样的块设备没有任何影响。


10
那个回答!感谢详细说明。 - Undo
4
太棒了!干得好,这完美地澄清了一切。 - FrederikNS
2
+1,但你可以在开头说:“这似乎对sda或sdb等块设备没有影响。”;p - Kamil Dziedzic
2
@KamilDziedzic 为你添加了一个 TL;DR 部分,只为你 Kamil :) - rkyser
太棒了!感谢您提供这么好的解释! - Rarylson Freitas
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