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Raspberry Pi 构建恢复分区，自动恢复系统

    Linux
  1. 创建分区
  2. 安装镜像
  3. 配置分区
  4. 备份镜像
  5. 恢复脚本

首先要将树莓派的磁盘挂载到另一台电脑上，以便后续的操作。

创建分区

第一步就是要创建一个新的分区用于恢复系统。你可以使用 fdisk 命令去创建。也可以使用一些图形化的工具。

Note: 记得分区时留下足够的空间去安装系统和存放备份镜像。

这里我是在 Ubuntu 下使用 gparted 工具来分去的。

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sudo apt install gparted

GParted 分区完了之后我们用 sudo lsblk --fs 看一看结果。

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NAME           FSTYPE LABEL      UUID                                 MOUNTPOINT
sdd
├─sdd2         ext4   rootfs     80571af6-21c9-48a0-9df5-cffb60cf79af /media/ubuntu/rootfs
├─sdd3         ext4   recoveryfs a7adb26a-8b87-4729-99c8-9f5ac069d51e /media/ubuntu/recoveryfs
└─sdd1         vfat   boot       6341-C9E5                            /media/ubuntu/boot
sdb
├─sdb4         ext4              3eb0c4d3-d782-44f8-b136-be73e8aa1ac4 /media/ubuntu/3eb0c4d3-d782-44f8-b136-be73e8aa1ac4
├─sdb2         ntfs              5EE0C595E0C57435                     /media/ubuntu/5EE0C595E0C57435
├─sdb5         swap              652b8cfb-fdfd-49c2-8041-3643892aa97d
│ └─cryptswap1 swap              e68424e3-2799-4f72-8754-dacd7ad1a61c [SWAP]
├─sdb3         vfat              1441-F786
└─sdb1
sda
├─sda4         ext4              aab4fc34-f6f3-43b4-a7c2-7d70f189d0da /
├─sda2         vfat              0AB2-A61D                            /boot/efi
├─sda5         ntfs              103ED30C3ED2EA2C
├─sda3
└─sda1         ntfs   恢复       320AB1060AB0C85D

这里 sdd 就是我们的树莓派硬盘：

  • sdd1: boot 引导分区
  • sdd2: 正常系统分区
  • sdd2: 恢复系统分区

安装镜像

这里推荐Raspberry Pi OS Lite，比较小。下载地址：https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/

这里你是不能直接用 dd 去安装的。因为你的目标是一个分区，而镜像中可能包含了多个分区。这时就需要 losetup 命令。

查看镜像信息

sudo fdisk -lu <xxx.img> 用来查看镜像的信息。

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ubuntu@ubuntu-MRC-WX0:~$ sudo fdisk -lu 2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img
Disk 2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img: 1.8 GiB, 1862270976 bytes, 3637248 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xe8af6eb2

Device                                    Boot  Start     End Sectors  Size Id Type
2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img1        8192  532479  524288  256M  c W95 FAT32 (LBA)
2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img2      532480 3637247 3104768  1.5G 83 Linux

使用 losetup 创建回环设备

由上图可知 2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img 有 2 个分区，大小单位为 512 字节，转为字节计算后如下。 2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img1：

  • 开始=8192x512=4194304 大小=(532479-8192)x512=268434944

2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img2：

  • 开始=532480x512=272629760 大小=(3637247-532480)x512=1589640704
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ubuntu@ubuntu-MRC-WX0:~$ sudo losetup -f -o 272629760 --sizelimit 1589640704 2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img
ubuntu@ubuntu-MRC-WX0:~$ losetup -a
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/dev/loop0: []: (/home/ubuntu/2021-01-11-raspios-buster-armhf-lite.img), offset 272629760, sizelimit 1589640704

写入分区

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sudo dd if=/dev/loop0 of=/dev/sdd3 bs=4M status=progress
sudo losetup --detach-all

写入后，可能由于镜像的原因都是分区变小了，不过这很好解决：

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sudo e2fsck -f /dev/sdd3
sudo resize2fs /dev/sdd3

配置分区

首先我们给新的分区设置新的 lable，默认会是 rootfs： e2label /dev/loop0p2 recoveryfs

然后我们需要修改一些文件，让它们可以正确被引导。

  1. 使用 sudo blkid 查看 PARTUUID，结果像下面这样：

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    /dev/sdd1: LABEL="boot" UUID="6341-C9E5" TYPE="vfat" PARTUUID="ea7d04d6-01"
    /dev/sdd2: LABEL="rootfs" UUID="80571af6-21c9-48a0-9df5-cffb60cf79af" TYPE="ext4" PARTUUID="ea7d04d6-02"
    /dev/sdd3: LABEL="recoveryfs" UUID="80571af6-21c9-48a0-9df5-cffb60cf79af" TYPE="ext4" PARTUUID="ea7d04d6-03"

  2. 将恢复分区挂载

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    sudo mount /dev/sdd3 /mnt

  3. 修改 etc/fstab 文件，修改对应的 PARTUUID

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    proc            /proc           proc    defaults          0       0
    PARTUUID=ea7d04d6-01  /boot           vfat    defaults          0       2
    PARTUUID=ea7d04d6-03  /               ext4    defaults,noatime  0       1
    # a swapfile is not a swap partition, no line here
    #   use  dphys-swapfile swap[on|off]  for that

  4. 修改 boot 中的 cmdline.txt 文件中的 PAERUUID 来指定启动分区

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    console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=ea7d04d6-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles

    将 PARTUUID= 后面的 8 个字符的代码改为我们查到到的值，并将下面的 -02 改为 -03，告诉 Raspbian 引导到第三个分区。

备份镜像

接下来就是要备份我们的主分区了，我们也是使用 dd 命令并通过 gzip 进行压缩。

备份

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cd /mnt
sudo dd if=/dev/sdd2 bs=4M status=progress | gzip -6 > recovery.img.gz

恢复

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gzip -dc recovery.img.gz | sudo dd of=/dev/sdd2 bs=4M status=progress

恢复脚本

我们将脚本创建在 /boot 中，这样在两个系统中都可以使用

boot_to_recovery

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#!/bin/bash
if [ "$EUID" -ne 0 ]
  then echo "Please run as root"
  exit
fi

echo Rebooting to recovery partition in 5 seconds

if [ "$1" = "restore" ]; then
    echo Automatic restore selected
    touch /boot/restore
fi

sleep 5
sed -i 's/-02/-03/' /boot/cmdline.txt
touch /boot/ssh
reboot

exit 0

boot_to_root

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#!/bin/bash
if [ "$EUID" -ne 0 ]
  then echo "Please run as root"
  exit
fi

echo Rebooting to root partition in 5 seconds
sleep 5
sed -i 's/-03/-02/' /boot/cmdline.txt
touch /boot/ssh
reboot
exit 0

restore_root

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#!/bin/bash
if [ -f "/boot/restore" ]; then
    echo Restoring rootfs
    #dd if=/recovery.img of=/dev/mmcblk0p3 conv=fsync status=progress bs=4M
    gzip -dc recovery.img.gz | sudo dd of=/dev/sdd2 bs=4M status=progress
    unlink /boot/restore
    /boot/boot_to_root
fi

exit 0

自动恢复

如果你想在启动恢复分区时自动运行脚本，可以将它添加到恢复分区的 /etc/rc.local 文件，

在 exit 0 之前加上 /boot/restore_root。

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