用dd生成虚拟块设备文件

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。下面一篇文章将讲解如何在虚拟块设备上创建文件系统。