Como criar um drive virtual, usando o comando dd no Linux

Drives virtuais podem ter várias utilidades.
Podem funcionar como partições separadas ou simples pastas — só que apartadas do sistema de arquivos hospedeiro ou host.
Um uso comum para um sistema de arquivos virtual é fazer dele um espaço de troca ou SWAP.
Você também pode clonar ou transferir o conteúdo de um drive físico para um drive virtual, como backup ou um armazenamento intermediário a ser transferido para outro drive físico.
Como ferramenta, o comando dd é muito flexível e pode ter uma gama variada de aplicações.
Se você fizer uma busca por “comando dd”, vai encontrar vários artigos mencionando alguma tarefa a ser realizada com ele. Se quiser, você também pode clicar na tag dd, para dar uma olhada no que a gente já andou falando sobre o assunto.

Crie um drive virtual com um tamanho determinado

Vamos começar por criar um espaço (arquivo), dentro do qual vamos inserir o nosso sistema de arquivos mais tarde.
No meu exemplo, vou mostrar como criar um arquivo com 700 MB (mais ou menos o tamanho de um CD de dados):

dd if=/dev/zero of=meudrive700 bs=4K count=175000

175000+0 records in                                                 
175000+0 records out                                                
716800000 bytes (717 MB, 684 MiB) copied, 4,84865 s, 148 MB/s

Note que o tamanho final do arquivo é mostrado em MB (megabytes) e MiB (mibibytes).
Veja o que foi feito:

• if=/dev/zero — abreviatura de input file (ou arquivo fonte), pega caracteres 0x00 para preencher o espaço do novo drive.
• of=meudrive700 — abreviatura de output file (ou arquivo de destino), nomeia o arquivo que vai receber o novo drive virtual. Use o nome que vocẽ quiser aqui.
• bs=4K — abreviatura de block size (ou tamanho de cada bloco de dados), fornece o tamanho a ser usado para cada bloco. No nosso caso, 4096 bytes.
• count=175000 — conta cada inserção de blocos 175000 vezes e encerra o comando.
  Para chegar a este número fizemos um cálculo: 700.000 Kb / 4 Kb (blocksize)

O /dev/zero é um arquivo especial, que provê caracteres ‘null’ (0x00).
Uma de suas funções é prover uma string de caracteres “neutros” para inicializar um sistema de armazenamento

Com o comando ls, já é possível observar o nosso novo arquivo:

ls -lh meudrive*

-rw-rw-r-- 1 justincase justincase 684M Mai 30 18:22 meudrive700 

Como criar um sistema de arquivos dentro do drive virtual

Para poder ser visto como “verdadeiro drive”, ele precisa comportar um sistema de arquivos.
Para isto, vamos usar o comando mkfs (make filesystem), que também aceita várias configurações e parâmetros de execução.
Se você deseja um sistema de arquivos swap, use o mkfs assim:

mkfs.btrfs --label="meudrive700" meudrive700

btrfs-progs v4.4                                                    
See http://btrfs.wiki.kernel.org for more information.              
                                                                    
Label:              meudrive700                                     
UUID:               8acf7d75-935c-4713-b211-aeeb0c7597ce            
Node size:          16384                                           
Sector size:        4096                                            
Filesystem size:    683.59MiB                                       
Block group profiles:                                               
  Data:             single            8.00MiB                       
  Metadata:         DUP              42.12MiB                       
  System:           DUP              12.00MiB                       
SSD detected:       no                                              
Incompat features:  extref, skinny-metadata                         
Number of devices:  1                                               
Devices:                                                            
   ID        SIZE  PATH                                             
    1   683.59MiB  meudrive700

Se você prefere o sistema de arquivos padrão de muitas distribuições, o ext4, use o comando assim:

mkfs.ext4 -L="meudrive700" meudrive700

mke2fs 1.42.13 (17-May-2015)                                        
meudrive700 contains a btrfs file system labelled 'meudrive700'     
Proceed anyway? (y,n) y                                             
fs_types for mke2fs.conf resolution: 'ext4'                         
Discarding device blocks: done 
Creating filesystem with 175000 4k blocks and 43776 inodes          
Filesystem UUID: 52117614-5508-4e8e-866a-1f9684410582               
Superblock backups stored on blocks:                                
        32768, 98304, 163840                                        
                                                                    
Allocating group tables: done                                       
Writing inode tables: done                                          
Creating journal (4096 blocks): done                                
Writing superblocks and filesystem accounting information: done    

Como já havia um sistema de arquivos habitando aquele espaço, o mkfs faz uma advertência e pede confirmação (y/n) para continuar.
Há várias outras possibilidades de formatação, com o mkfs. Leia mais sobre sistemas de arquivos no Linux para descobrir mais.
Leia também sobre as diferenças entre os sistemas de arquivos BTRFS e EXT4.

Como montar o meu novo drive virtual

sudo mount -t ext4 meudrive700 /mnt/
ls -lah /mnt/                         

total 20K                                                           
drwxr-xr-x 3 root root 4,0K Mai 30 18:37 .                          
drwxr-xr-x 1 root root  258 Mai 28 10:05 ..
drwx------ 2 root root  16K Mai 30 18:37 lost+found

O Linux enxerga este arquivo como um dispositivo físico. Você pode gravar o que quiser dentro deste drive.

Para o UNIX (e o Linux também, claro), tudo é arquivo.

Como automatizar a montagem do meu drive virtual

Se você reiniciar a máquina, neste momento, não vai perder os eventuais dados que tiver gravado lá.
Contudo, vai precisar montar o drive, novamente, toda vez que bootar a máquina — caso queira usá-lo.
Se vocẽ acha incômodo fazer o procedimento manualmente, talvez prefira automatizá-lo. Para isso, basta inscrever o comando de montagem no fstab.
Abra o arquivo /etc/fstab e adicione as linhas

# montando o meu drive virtual
/home/justincase/meudrive700    /mnt/meudrive700        ext4    default     0     2

Acima, é necessário informar no fstab o caminho completo do arquivo que contém o meu drive (/home/justincase/meudrive700).
Optei também por criar um subdiretório dentro do /mnt para abrigar um ponto de montagem para o meu drive virtal (/mnt/meudrive700) — apenas achei que ficaria mais organizado assim.
O restante dos parâmetros na linha de comando, foram copiados da linha que monta o meu diretório /home: ext4 default 0 2.
Grave as alterações feitas no fstab e saia do editor.
Use o comando mount -a (para montar todas entradas do fstab, que ainda não estejam montadas):

sudo mount -a

[sudo] password for justincase:                                     

Ao rodar o ls, no drive, é possível notar que os arquivos dele pertencem ao root e, portanto, não será possível gravar nada lá dentro.

ls -lah /mnt/meudrive700/

total 20K
drwxr-xr-x 3 root root 4,0K Mai 30 18:37 .
drwxr-xr-x 1 root root   22 Mai 31 09:38 ..
drwx------ 2 root root  16K Mai 30 18:37 lost+found

Use o chown para atribuir o drive ao seu usuário:

sudo chown justincase:justincase /mnt/meudrive700/
# agora, crie um arquivo em branco, só para testar:
touch /mnt/meudrive700/apague.me

Liste os arquivos do diretório, para ver se houve sucesso:

ls -lah /mnt/meudrive700/


total 20K
drwxr-xr-x 3 justincase justincase 4,0K Mai 31 10:24 .
drwxr-xr-x 1 root       root         22 Mai 31 09:38 ..
-rw-rw-r-- 1 justincase justincase    0 Mai 31 10:24 apague.me
drwx------ 2 root       root        16K Mai 30 18:37 lost+found

Se quiser entender melhor o funcionamento da ferramenta de criação de arquivos de sistemas, leia o post Como formatar drives com o mkfs.