Почему kpartx использует новое устройство цикла каждый раз?
Инод не имеет никакого понятия о файловой иерархии. Он связан только с кучей дисковых блоков, которые содержат фактические данные.
Без дентри у вас не было бы никакой иерархии, и все inodes лежали бы в корне вашей ФС, и у них не было бы имени, только номер (что-то вроде /lost+found после исправления повреждений вашей ФС. Вроде того...)
Итак, ваш вопрос основан на неверном предположении, что "[дентри] работу могут выполнять иноды". Нет, только dentries имеют представление об иерархии файловой системы, это не может быть сделано только inodes.
Я подозреваю, что kpartxне хранит никакого состояния, поэтому он не помнит, вызывали ли вы изначально /dev/loop0или ему нужно было настроить петлевое устройство.
Судя по примерам на странице man, losetupдовольно хорошо обрабатывается сценариями, так что не должно быть слишком много дополнительной работы, чтобы справиться с этой частью самостоятельно.