linux command: dd

虚拟机技术 - 把Linux安装在一个文件中（用dd生成虚拟块设备文件）

第一个问题是：什么是虚拟块设备文件？虚拟块设备文件是本人杜撰的一个名称，该类文件在主机操作系统上是普通文件，在虚拟机中作为一个虚拟块设备，也就是虚拟机中的硬盘。在虚拟机中对虚拟块设备的读写，实际都是对主机上该文件的操作。

虚拟块设备文件更通用的名称是硬盘镜像文件(Hard Disk Image)，但不是所有的硬盘镜像文件都是虚拟块设备文件，例如，目前Ghost的GHO格式的镜像文件就不能成为虚拟机中的硬盘。

LInux的dd命令，可以用于生成虚拟块设备文件。既可以用于创建空镜像文件，也可以用于创建物理硬盘的镜像。先看一个实际例子：

# dd if=/dev/hda of=/mnt/nebula/hda_dd.image4757130+0 records in4757130+0 records out

上
面这个命令将IDE设备/dev/hda的内容复制到/mnt/nebula/hda_dd.image文件。参数if告诉dd从哪个文件读取数据，参数
of告诉dd读出的数据写入哪个文件中。注意，对于dd来说，输入和输出都是文件，dd做的只是文件拷贝工作，这得益于Unix/Linux下面将设备也
抽象为特殊的文件。

一般来说设备文件有两种，一种是块设备，一种是字符设备。块设备的特点是可以随机读写（Random Access），比如内存、硬盘等。字符设备的特点是顺序读写（Sequential Access），比如鼠标，键盘，麦克风等。

前面说了如何生成物理硬盘的镜像，如果想生成空镜像文件（本文的主要目的），还需要一个特殊的设备。/dev/zero是Linux提供的一个特殊的字符设备，它的特点是可以永远读该文件，每次读取的结果都是二进制0。下面的命令可以生成一个100M的空镜像文件：

dd if=/dev/zero of=100M.img bs=1M count=100

100+0 records in

100+0 records out

104857600 bytes (105 MB) copied, 0.18719 seconds, 560 MB/s

除
了前面已经解释的of和if参数，这次又出现了bs和count参数。bs=1M表示每一次读写1M数据，count=100表示读写100次，
这样就指定了生成文件的大小为100M。bs参数还可以进一步细分为ibs和obs两种，为读操作与写操作分别指定不同的Buffer大小。

这样就生成100M的空镜像文件，问题是，如果要生成1G的虚拟块设备文件，就得占用1G的硬盘空间，而这个镜像文件完全是空的，是不是有一点浪费？好在Linux支持Sparse（稀疏）文件。请看下面的例子

# dd if=/dev/zero of=1G.img bs=1M seek=1000 count=0

0+0 records in

0+0 records out

0 bytes (0 B) copied, 3.3e-05 seconds, 0.0 kB/s

# ls -l 1G.img

-rw-r–r– 1 root root 1048576000 Mar 25 15:32 1G.img

# du -m 1G.img

1 1G.img

这里用了一个新的命令seek，表示略过1000个Block不写（这里Block按照bs的定义是1M），count=0表示写入0个Block。用ls命令看新生成的文件，大小可以看出是1000M。但是再用du一看，实际占用硬盘大小只有1M。

现在为止已经讲解了如何生成空镜像文件，以及如何利用稀疏文件有效减少镜像文件对磁盘空间的占用。



现在让我们在上面建立文件系统，操作很简单：



mkfs.ext2 1G.img



在这儿我选择了ext2磁盘格式，你也可以根据自己的喜好来做

接下来会提示：is not a block special device

按y继续，之后就成功在这个文件中建立了文件系统



之后就是挂载文件系统了，

mount 1G.img /mnt/ -o loop

这样就可以在/mnt/目录下享受你的块文件了，除了能够像普通磁盘一样操作之外，还限定了它的大小只有1G，连磁盘配额都省了！

虚拟机技术的一大特点是封装性（Encapsulation），说的是将整个操作系统装进在文件系统的一个普通文件中。可以在虚拟机中运行该文件中的操作系统。虚拟机能够提供的诸多好处不是本文的重点，就不多说。

很多人可能熟悉用Ghost生成的系统镜像文件，这和虚拟机使用的操作系统镜像文件类似，只不过前者用于恢复真实机器上的操作系统，或用于快速安装多台真实机器，虽然比重装系统方便，却仍然没有后者可利用虚拟机直接运行来的方便快捷。

总的来说，把Linux安装到一个文件中需要5个步骤

• 生成虚拟块设备文件。主要使用dd命令。
• 在虚拟块设备文件上创建文件系统。主要使用mkfs等工具。
• 挂接虚拟块设备文件。主要使用mount命令。
• 安装Linux到虚拟块设备文件。针对不同的Linux发型版，可以使用debootstrap和cdebbootstrap，rpmstrap
• 善后工作

我在下面将分别用5篇文章来解释这5个步骤。