Raspbian上的btrfs根文件系统

我以为我可以尝试使用btrfs作为根分区，以了解它在断电期间如何处理文件损坏。但是我无法启动它。

我做了什么：

1. 在切换之前在PI上：

   apt-get install btrfs-tools 2.在Linux计算机上：

   btrfs转换/ dev / sda2

2. 在/etc/fstab变化ext4到btrfs

3. 在/cmdline.txt变化ext4到btrfs

如果尝试启动，则会出现内核崩溃。我还应该做其他事情吗？

如果btrfs被编译为内核模块，则需要创建一个initramfs来在引导时加载该模块。在Raspian（和其他debian衍生产品）上，update-initramfs是执行此操作的最简单方法。

如果initramfs-tools已安装，则任何时候apt-get安装新内核，它都会update-initramfs自动触发。

sudo apt-get update
sudo apt-get install initramfs-tools

但是，如果您用于rpi-update安装新内核，则需要update-initramfs在重新引导到新内核之前手动运行：

sudo update-initramfs -u -k <kernel-version>

这将在中创建或更新initramfs /boot/initrd.img-<kernel-version>。

最后一步是将其添加到您的启动配置中：将以下行添加到/boot/config.txt：

initramfs initrd.img-<kernel-version> followkernel

initrd-<kernel-version>必须与中的文件名完全匹配/boot。

每次运行时，您都需要重复这些步骤rpi-update。

我的快速测试表明，对btrfs的支持是作为raspbian中的外部模块构建的，而不是直接链接到内核中。

这意味着内核必须能够加载该模块（存储在根文件系统中），然后才能知道如何挂载根文件系统。显然，这是行不通的。

方法1：

构建自己的内核，并调整其构建配置以预链接btrfs。如果您已经了解了如何构建和加载自己的内核，则对配置进行调整很容易。

方法二：

重新调整内容，使内核和模块位于ext4文件系统上，而您最想压缩的数据位于btrfs分区上。

方法2A：

将根分区保留为ext4并创建一个基于btrfs的新分区，但这无助于减少OS的安装（如果这是您的目标）。

方法2B：

创建一个很小的引导分区，其中包含内核和模块，而其他所有内容都保留在btrfs上。我不知道如何为Pi的引导加载程序执行此操作，或者对此有什么限制。

为了找到它的外部BTRFS根分区，我需要在引导分区的中明确指定根分区的UUIDcmdline.txt。例如：

dwc_otg.lpm_enable = 0 console = tty1 root = PARTUUID = 123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000 rootfstype = btrfs电梯=截止日期rootwait安静启动

您可以使用确定BTRFS分区的UUID lsblk -f。

btrfs默认情况下，Raspbian内核不支持该功能。最初的引导阶段正常运行，但是当内核加​​载时，它将看不到任何可以挂载的文件系统和混乱情况。存在解决方案：在initramfs中将btrfs添加为内核模块。在很大程度上要感谢三篇 不同的 文章，因此我将其设置为：

• 安装所需的软件包-内核模块，以及使用它来更新initramfs的工具： sudo apt install btrfs-tools initramfs-tools
• 告诉initramfs加载btrfs模块（出于某种原因应该自动发生，因为我的RPi1不能正常工作）-将“ btrfs”行添加到所需模块列表中： echo 'btrfs' | sudo tee -a /etc/initramfs-tools/modules
• 为btrfs创建一个initramfs钩子（用于构建映像）和脚本（用于引导）-提供了默认值，但是在我的测试中，并没有自动使用它们，必须将它们复制到/ etc中。 sudo mkdir -p /etc/initramfs-tools/hooks ; sudo mkdir -p /etc/initramfs-tools/scripts/local-premount ; sudo cp /usr/share/initramfs-tools/hooks/btrfs /etc/initramfs-tools/hooks ; sudo cp /usr/share/initramfs-tools/scripts/local-premount/btrfs /etc/initramfs-tools/scripts/local-premount; sudo chmod +x /etc/initramfs-tools/hooks/btrfs /etc/initramfs-tools/scripts/local-premount/btrfs
• -c为当前内核版本（uname -r）创建（）新的initramfs-如果要更新现有的initramfs，则需要使用update（-u）。这将创建一个名为/boot/initrd.img-*的文件，其中*是当前内核版本。注意生成的名称（脚本将输出它），我们将在下一步中使用它。update-initramfs -c -k $(uname -r)
• 编辑/boot/config.txt以使用此initramfs，并添加initramfs initrd.img-3.11.0+ followkernel文件名没有路径，它是上一步中生成的文件名；“ followkernel”控制内存中的位置（config.txt文档）。

• 这就解决了当前的内核，但是正如@Ingo指出的那样，升级内核会破坏系统。为了解决这个问题，我使用了他的内核安装挂钩脚本：

  • 编辑/ etc / default / raspberrypi-kernel并取消注释 INITRD=Yes
  • 删除 /etc/kernel/postinst.d/initramfs-tools
  • 将rpi-initramfs-tools添加到/etc/kernel/postinst.d/，chmod +x然后
  • （可选）下载update-rpi-initramfs，以更简便地手动更新initramfs。

• 至此，我们有了一个可以使用btrfs作为根设备的系统。通过重新引导进行测试：系统仍将从ext4分区（或/boot/cmdline.txt中的任何内容）引导，但dmesg | grep -i btrfs现在应显示包含“ Btrfs loading ”的行。现在，我们需要实际制作和使用btrfs分区。

• 备份/（ext4）分区-假设它是/ dev / mmcblk0p2-通常：关闭RPi，取出SD卡，将其安装在其他位置（在此示例sudo mount /dev/mmcblk0p2 /mnt中为Linux计算机），然后将内容归档；请注意，您需要使用保留所有权和权限的工具，例如tar ：（cd /mnt; sudo tar -czvf ~/rpi-rootfs-backup.tgz *然后再次卸载SD卡）

• 在某个地方创建一个btrfs分区-我已经重新使用了SD卡，替换了ext4分区（/ dev / mmcblk0p2）；如果您要创建一个btrfs-raid数组，这是这样做的时候了（这是mkfs.btrfs的参数之一，超出了此答案的范围）：mkfs.btrfs /dev/mmcblk0p2
• 挂载btrfs分区并将备份还原到其中： sudo partprobe; sudo mount /dev/mmcblk0p2 /mnt; cd /mnt; tar -xzvf ~/rpi-rootfs-backup.tgz
• 在btrfs分区上编辑fstab ：sudo nano /mnt/etc/fstab

应该有类似这样的行：

/dev/mmcblk0p2  / ext4 foo,bar,baz 0 1

将其更改为此（新的FS类型为btrfs，并使用默认选项）：

/dev/mmcblk0p2  / btrfs defaults 0 1

• 卸载分区，但不要删除SD卡！ sudo umount /mnt
• 我们需要告诉RPi它将从btrfs启动

• 找到新btrfs分区的UUID-用/ dev / mmcblk0p2查找行，然后复制UUID =部分，并使用（不是UUID_SUB，不是PARTUUID！这会在引导加载程序中触发错误，并且内核也不会引导）：sudo blkid

  / dev / mmcblk0p2：UUID =“ cafebeef-0000-1234-aaaa-12346589” UUID_SUB =“ ababccdd-2345-cafe-beee-587989991110” TYPE =“ btrfs” PARTUUID =“ beef0bee-02”

• 挂载启动（FAT32）分区： sudo mount /dev/mmcblk0p1 /mnt

• 编辑cmdline.txt： sudo nano /mnt/cmdline.txt

找到这两个参数

 root=PARTUUID=1234-5678 rootfstype=ext4

并替换为

 root=UUID=cafebeef-0000-1234-aaaa-12346589 rootfstype=btrfs

请注意，UUID是我们之前复制的UUID，只是没有引号。

• 卸载RPi引导分区： sudo umount /mnt
• 将SD卡插入RPi，然后启动。

• 在RPi上，请查看您确实是从btrfs根挂载运行： mount

  / dev / mmcblk0p2 on /输入btrfs（rw，space_cache，subvol = /）

• 等等！不完全是点击，而是通过站在巨人的肩膀上，我可以使它起作用。（也将其放入回购中。）