Eu fornecerei o método que você pediu e também um método muito mais simples se as partições não forem necessárias. Eu também só farei exemplos ext4, deveria ser possível derivar o resto:
Arquivo de imagem com partições:
#!/bin/sh
FILE=MyDrive.img
# create new 2Gb image file, will overwrite $FILE if it already exists
dd if=/dev/zero of=$FILE bs=1M count=2048
# make two 1Gb partitions and record the offsets
offset1=$(parted $FILE \
mklabel msdos \
mkpart primary ext2 1 1024 \
unit B \
print | awk '$1 == 1 {gsub("B","",$2); print $2}')
offset2=$(parted $FILE \
mkpart primary ext2 1024 2048 \
unit B \
print | awk '$1 == 2 {gsub("B","",$2); print $2}')
# loop mount the partitions and record the device
loop1=$(losetup -o $offset1 -f $FILE --show)
loop2=$(losetup -o $offset2 -f $FILE --show)
# create and mount the filesystems
mkdir -p /tmp/mnt{1,2}
mkfs.ext4 $loop1
mount $loop1 /tmp/mnt1
mkfs.ext4 $loop2
mount $loop2 /tmp/mnt2
# file write test
touch /tmp/mnt1/file_on_partition_1
touch /tmp/mnt2/file_on_partition_2
# cleanup
umount /tmp/mnt1 /tmp/mnt2
losetup -d $loop1 $loop2
Arquivo de imagem sem partições:
#!/bin/sh
FILE=MyDrive.img
# create new 2Gb image file, will overwrite $FILE if it already exists
dd if=/dev/zero of=$FILE bs=1M count=2048
# create and mount filesystem
mkfs.ext4 -F $FILE
mount $FILE /mnt
# file write test
touch /tmp/mnt/file_in_imagefile
# cleanup
umount /mnt
Espero que seja autoexplicativo, foi mais fácil expressar essa resposta em um script de shell.