防止掉电时ext4 / Linux驱动器上的数据损坏

我有一些运行美国Megatrends bios的嵌入式板，并且以嵌入式linux作为操作系统。我的问题是，工业闪存的电源损耗会损坏。我将它们格式化为ext4。每当发生这种情况时，我通常都可以使用fsck修复闪存，但这在我们的部署中是不可能的。我听说禁用写缓存应该会有所帮助，但是我不知道该怎么做。另外，还有什么我应该做的？

更多信息

该驱动器是一个4GB的IDE闪存模块。我有一个分区是ext4。该操作系统安装在该分区上，而grub是我的引导程序。

fdisk -l显示/ dev / sda为我的闪存模块，而/ dev / sda1为我的主分区。

断电后，我通常无法完全通过启动init脚本来实现。

将驱动器安装在另一台PC上时，我运行fsck / dev / sda1。它总是显示类似

"zero datetime on node 1553 ... fix (y)?"

我修复了它们，并且可以正常启动，直到下一次断电为止。

明天我到办公室时，我将发布fdisk -l的实际输出

这就是我对系统工作原理的全部了解。我不是系统人员，而是一名软件工程师，习惯于陷入工作描述之外的困境。我知道如何格式化驱动器，安装引导加载程序，编写软件以及如何在操作系统上进行破解。

这是dumpe2fs的输出

#sudo dumpe2fs /dev/sda1
dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem volume name:   VideoServer
Last mounted on:          /
Filesystem UUID:          9cba62b0-8038-4913-be30-8eb211b23d78
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      ext_attr resize_inode dir_index filetype extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
Filesystem flags:         signed_directory_hash 
Default mount options:    (none)
Filesystem state:         not clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              245760
Block count:              977949
Reserved block count:     48896
Free blocks:              158584
Free inodes:              102920
First block:              0
Block size:               4096
Fragment size:            4096
Reserved GDT blocks:      239
Blocks per group:         32768
Fragments per group:      32768
Inodes per group:         8192
Inode blocks per group:   512
Flex block group size:    16
Filesystem created:       Fri Feb  4 15:12:00 2011
Last mount time:          Sun Oct  2 23:48:37 2011
Last write time:          Mon Oct  3 16:34:01 2011
Mount count:              2
Maximum mount count:      26
Last checked:             Tue Oct  4 07:44:50 2011
Check interval:           15552000 (6 months)
Next check after:         Sun Apr  1 07:44:50 2012
Lifetime writes:          21 GB
Reserved blocks uid:      0 (user root)
Reserved blocks gid:      0 (group root)
First inode:              11
Inode size:           256
Required extra isize:     28
Desired extra isize:      28
Default directory hash:   half_md4
Directory Hash Seed:      249d2b79-1e20-49a3-b324-6cb631294a63
Journal backup:           inode blocks

写缓存通常与BIOS无关，大多数情况下，那里没有切换磁盘缓存设置的选项。对于linux，使用hdparm -W 0应该会有所帮助。

该设置是永久性的，因此如果您的生产系统中没有hdparm可以使用，则应该能够在其他系统上禁用磁盘写缓存并重新插入磁盘。

顺便说一句，我第二个想法是不可写的根文件系统（这样，您的系统就可以以一种“恢复模式”启动，并且即使由于某种原因无法挂载可写文件系统也可以进行远程访问）。而且，如果可以更改硬件设计，请考虑使用mtd设备，而不要使用具有jffs2之类的闪存文件系统的IDE / SATA磁盘。多年来，我们一直将此组合与几种嵌入式设备（主要是本领域的VPN路由器解决方案）一起使用，并取得了良好的效果。

更新：问题的根源似乎是您正在运行禁用日记功能的ext4文件系统- has_journal从Filesystem features列表中丢失。只需关闭所有服务，使用来检查是否还有打开的文件，使用来lsof +f -- /重新挂载您的根分区为只读mount -o remount,ro /，使用来启用日志，tune2fs -O has_journal /dev/sda1然后使用来将“有序”日志模式设置为默认挂载选项tune2fs -o journal_data_ordered /dev/sda1-您将必须重新运行fsck（最好从应急系统运行）并在此操作后重新挂载root /重新启动。

有了这些设置，即使在突然断电的情况下，也保证元数据可从日志中恢复。尽管您可能会在启动前断电几秒钟后看到数据，但实际数据也始终如一地写入磁盘。如果这是不可接受的，则可以考虑在tune2fs -o journal_data /dev/sda1文件系统中使用mount选项-这将包括写入日志的磁盘中的所有数据-这显然会为您提供更好的数据一致性，但会降低性能并降低磨损水平在您的SSD上。

写缓存建议是一个好的开始，但这听起来像是体系结构设计的缺陷。在嵌入式系统上，除非在极少数情况下，否则不应将内部闪存安装为R / W。您实际上应该在内存文件系统中完成大部分工作，并根据某些用户命令或定期间隔将更改同步回RW闪存。对于嵌入式系统，在正常操作期间以rw模式使用常规文件系统（例如ext4）的确很少见。如果在某些应用程序需求中需要大量存储空间，则应考虑使系统分区有所不同，并对其进行设计，以便在启动时可以对数据分区进行fsck -y操作。

如果您需要一些起点，我将介绍人们如何设置无盘Linux系统：

http://frank.harvard.edu/~coldwell/diskless/

然后从那里开始。通常的想法是，系统二进制文件和数据可以只读方式挂载，因此文件系统不会损坏。但是，您需要能够写入某些区域，因此通常需要一些东西来存储文件系统/ tmp，/ var / tmp。即使某些事情需要写，您也只需创建一个脚本将分区挂载为r + w，然后提交更改，然后回到只读状态即可。

一个很好的例子就是Cyclades硬件，其嵌入式Linux，并且每当进行配置更改时，都必须执行保存脚本，该脚本实际上会重新打包配置并将其写到闪存中。