Linux 上 C 程序无需 FS 即可直接访问硬盘

问题描述：

我想通过 C 程序直接访问整个硬盘。硬盘上没有 FS，而且永远不会有。

我只想打开 /dev/sda（例如）并在磁盘的块/扇区级别执行 I/O。

我打算在 Linux 环境中编写一些程序来学习 C 编程（我懂 C 语言、Python、Perl 和 Java）但对 Linux 环境缺乏信心。

为了学习目的，我正在考虑使用 kyoto-cabinet 并将计算出的哈希值对应的值直接保存到硬盘的“块/扇区”中，将“哈希，块/扇区引用”对记录到 kyoto-cabinet 哈希数据库文件中。

我不知道使用标准 CI/O 函数是否可行，否则我必须编写“设备驱动程序”或类似的东西......

解决方案 1：

如其他地方所述，在 *NIX 系统下，块设备/dev/sda可以作为纯文件访问。请注意，如果从设备安装文件系统，则将其作为文件打开进行写入将会失败。

如果你想使用块设备，我建议首先使用loop device，它将纯文件显示为块设备。例如：

dd if=/dev/zero of=./loop_file_10MB bs=1024 count=10K
losetup /dev/loop0 $PWD/loop_file_10MB

此后，/dev/loop0它将表现得像一个块设备，但所有写入的信息都将存储在文件中。

解决方案 2：

由于驱动器的设备文件（例如/dev/sda）是块设备，这意味着您可以像普通文件一样打开、查找和使用该文件。

解决方案 3：

是的，正如其他人所说，您可以简单地打开块设备。

但是，在块边界和整个块上执行 IO（无论如何写入）确实是一个好主意。您可以使用诸如 pread() 和 pwrite() 之类的东西来执行这些 IO，或者 mmap 部分或全部设备。

有许多 ioctl 可供使用，请参阅“man sd”了解更多信息。它们似乎没有全部记录在同一个地方。

在 linux/fs.h 中定义了 BLKROSET 和一堆其他 ioctl，您必须四处查看才能了解如何使用它们。您可以做一些有用的事情，例如找出设备有多大以及块大小是多少。

util-linux-ng 包的源代码是您的朋友，它包含示例。