如何在不挂载的情况下在文件映像分区上运行 mkfs？

Question

我正在创建一个空文件...

dd if=/dev/zero of=${SDCARD} bs=1 count=0 seek=$(expr 1024 \* ${SDCARD_SIZE})

...然后将其转换为驱动器映像...

parted -s ${SDCARD} mklabel msdos

...并在其上创建分区

parted -s ${SDCARD} unit KiB mkpart primary fat32 ${IMAGE_ROOTFS_ALIGNMENT} $(expr ${IMAGE_ROOTFS_ALIGNMENT} \+ ${BOOT_SPACE_ALIGNED})
parted -s ${SDCARD} unit KiB mkpart primary $(expr  ${IMAGE_ROOTFS_ALIGNMENT} \+ ${BOOT_SPACE_ALIGNED}) $(expr ${IMAGE_ROOTFS_ALIGNMENT} \+ ${BOOT_SPACE_ALIGNED} \+ $ROOTFS_SIZE)

如何使用mkfs.ext和mkfs.vfat 不安装此图像？

Answer 1

要创建具有多个分区的映像，不需要任何花哨的工具或 root 访问权限的解决方案是首先创建文件系统，然后将它们连接起来。

truncate -s $IMAGE_ROOTFS_ALIGNMENT disk
truncate -s $BOOT_SPACE_ALIGNED part1
mkfs.fat part1
cat part1 >>disk
truncate -s $ROOTFS_SIZE part2
mkfs.ext4 part2
cat part2 >>disk

然后运行parted或fdisk创建分区。

这种方法的缺点是生成的图像不会稀疏。

Answer 2

为了扩展@gilles 提供的答案，这里有一种创建包含格式化文件系统的磁盘映像的方法，方法是首先在文件中创建一个文件系统（在本例中为 ESP 类型），然后将其组装成一个有效的磁盘映像；不需要 root、mounts 或 loop 设备：

diskimg=diskimg    # filename of resulting disk image
size=$((260*(1<<20))) # desired size in bytes, 260MB in this case
alignment=1048576  # align to next MB (https://www.thomas-krenn.com/en/wiki/Partition_Alignment)
size=$(( (size + alignment - 1)/alignment * alignment ))  # ceil(size, 1MB)

# mkfs.fat requires size as an (undefined) block-count; seem to be units of 1k
mkfs.fat -C -F32 -n "volname" "${diskimg}".fat $((size >> 10))

# insert the filesystem to a new file at offset 1MB
dd if="${diskimg}".fat of="${diskimg}" conv=sparse obs=512 seek=$((alignment/512))
# extend the file by 1MB
truncate -s "+${alignment}" "${diskimg}"

# apply partitioning
parted --align optimal "${diskimg}" mklabel gpt mkpart ESP "${offset}B" '100%' set 1 boot on

当在支持稀疏文件的文件系统上使用时，上述方法具有稀疏的副作用；生成的“262MB”文件在磁盘上占用的空间不到 200kB：

du -h --apparent diskimg; du -h diskimg
262M    diskimg
196K    diskimg

对于 FAT 文件系统，Mtools实用程序支持对文件的偏移量进行操作（ext2/4/etc 可能也这样做？）。这使它更容易，您只需创建分区映像并直接处理它：

diskimg=diskimg
size=$((260*(1<<20))) # desired size in bytes, 260MB in this case
# align to next MB (https://www.thomas-krenn.com/en/wiki/Partition_Alignment)
alignment=1048576

size=$(( (size + alignment - 1)/alignment * alignment ))

# image size is gpt + filesystem size + gpt backup
truncate -s $((size + 2*alignment)) "${diskimg}"

parted --machine --script --align optimal "${diskimg}" mklabel gpt mkpart ESP "${alignment}B" '100%' set 1 boot on

mformat -i "${diskimg}"@@"${alignment}" -t $((size>>20)) -h 64 -s 32 -v "volname"

这是生成的图像文件的图表：

Answer 3

您想格式化磁盘映像文件中的分区，而不是整个映像文件。在这种情况下，您需要使用losetup告诉 linux 将映像文件用作环回设备。

注意：losetup需要 root 权限，因此必须以 root 身份或使用 sudo 运行。/dev/loop*它使用/创建的设备也需要 root 权限才能访问和使用。

例如（作为根）

# losetup /dev/loop0 ./sdcard.img

# fdisk -l /dev/loop0
Disk /dev/loop0: 1 MiB, 1048576 bytes, 2048 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x54c246ab

Device       Boot Start   End Sectors   Size Id Type
/dev/loop0p1          1  1023    1023 511.5K  c W95 FAT32 (LBA)
/dev/loop0p2       1024  2047    1024   512K 83 Linux

# file -s /dev/loop0p1
/dev/loop0p1: data

# mkfs.vfat /dev/loop0p1 
mkfs.fat 3.0.28 (2015-05-16)
Loop device does not match a floppy size, using default hd params

# file -s /dev/loop0p1
/dev/loop0p1: DOS/MBR boot sector, code offset 0x3c+2, OEM-ID "mkfs.fat", sectors/cluster 4, root entries 512, sectors 1023 (volumes <=32 MB) , Media descriptor 0xf8, sectors/FAT 1, sectors/track 32, heads 64, serial number 0xfa9e3726, unlabeled, FAT (12 bit)

最后，从环回设备中分离图像：

# losetup -d /dev/loop0

有关man losetup更多详细信息，请参阅。