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樹莓派映象備份與恢復文章

在做完下屬步驟以後,需要考慮分割槽表,將分割槽表複製到映象裡,否則系統無法啟動,而且還要回利用gparted  /dev/loop0以及fdisk -l /dev/loop0等命令,檢視分割槽型別,檔案系統型別,是否需要修改分割槽卷標等操作。

往已經做好的映象新增分割槽表的命令:

sudo dd if=/dev/sdd of=raspberrypi.img bs=1MB seek=0 count=24 conv=notrunc

#2018-05-24更新
#!/bin/bash
#sudo apt-get install -y dosfstools parted kpartx rsync

df -P | grep /dev/mmcblk0p1
if [ $? -ne 0 ];then
	echo "mount p1..."
	sudo mount /dev/mmcblk0p1 /boot
fi
df=`df -P | grep /dev/mmcblk0p2 | awk '{print $3}'`
dr=`df -P | grep /dev/mmcblk0p1 | awk '{print $2}'`
df=`echo $df $dr |awk '{print int(($1+$2)*1.2)}'`

if [ -f raspberrypi.img ];then
	rm raspberrypi.img
fi
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1K count=$df
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
start=`sudo fdisk -l /dev/mmcblk0| awk 'NR==9 {print $2}'`
start=`echo $start's'`
end=`sudo fdisk -l /dev/mmcblk0| awk 'NR==9 {print $3}'`
end2=$((${end}+1))
end=`echo $end's'`
end2=`echo $end2's'`

sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 $start $end
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 $end2 -1

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
sudo kpartx -va $loopdevice | grep "fail"
if [ $? -eq 0 ];then
	echo "part failed"
	exit 1 
fi

device=`echo $loopdevice | awk -F '/' '{print $3}'`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"

sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot
sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo rsync -aP --exclude="raspberrypi.img" --exclude=/media/* --exclude=/sys/* --exclude=/proc/*  --exclude=/tmp/* / ./
cd
sudo umount /media
sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice
sudo dd if=/dev/mmcblk0 of=raspberrypi.img bs=1MB seek=0 count=24 conv=notrunc


在Linux下回復的過程是:

sudo dd bs=1M if=raspberrypi.img of=/dev/sdc

sudo sync

最近一直在折騰樹莓派,前幾天裝了10臺裝置,最近又來了15臺開發板子。基本每臺裝置都需要進行如下操作:

1.安裝樹莓派OS,並配置鍵盤、時區、語言編碼格式等;

2.新增組、使用者、配置靜態IP地址;

3.配置應用,並配置2個自啟動的服務;

而這些都是重複性配置,工作量巨大;之前採用了一種方式,直接使用樹莓派官方的USB工具,採用備份還原的方式,clone映象;

但存在問題:SD卡為32GB,每次還原得很長時間,所以想減小映象大小;

參考後文方式,做一個backup.sh檔案,然後安裝相關工具,並增加可執行許可權,並sudo ./backup.sh執行;

安裝所需工具元件:

sudo apt-get install dosfstools
sudo apt-get install dump
sudo apt-get install parted
sudo apt-get install kpartx

內容如下:

複製程式碼
#!/bin/sh
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=4000
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 2682879s
sudo parted raspberrypi.img 
--script -- mkpart primary ext4 2682880s -1 loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img` device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-15])p.*/\1/g' | head -1` device="/dev/ram${device}" partBoot="${device}p1" partRoot="${device}p2" sudo mkfs.vfat $partBoot sudo mkfs.ext4 $partRoot sudo mount -t vfat $partBoot /media sudo cp -rfp /boot/* /media/ sudo umount /media sudo mount -t ext4 $partRoot /media/ cd /media sudo dump -0uaf - / | sudo restore -rf - cd sudo umount /media sudo kpartx -d $loopdevice sudo losetup -d $loopdevice
複製程式碼

執行之後,等待一段時間,就可以看到相應的映象檔案:

-------------------------

買樹莓派的時候只想到儲存空間大能多存的東西於是買了個16GB的SD卡,可實際用了2G空間不到。最開始備份樹莓派SD卡是用windwos下的Win32DiskImager,這種備份恢復樹莓派的方式最簡單,Windows+讀卡器+Win32DiskImager 就可以對樹莓派的SD做完整的映象備份,可我的樹莓派用的16GB的SD卡,備份還原既浪費空間又浪費時間。

後來發現一種直接用dd備份樹莓派的方法,就是先在樹莓派上mount一個共享目錄(空間大於SD卡的即可),然後用

dd if=/dev/mmcblk0 of=raspberrypi.img bs=1M

備份成raspberrypi.img映象檔案,恢復的方式有兩種:一是用Win32DiskImager在windows系統上直接寫到SD卡中;二是在Linux系統中用(先fdisk -l檢視裝置)

dd if=/path/to/image/raspberrypi.img of=/dev/sdx

這種方式要考慮網路環境,如果你的樹莓派接的無線網絡卡,最好放棄這種方式,太慢!

最後介紹最終極的備份還原樹莓派的方式,利用dump 和 restore。先說明一下這種備份方式的好處:一是可以像Windows的Ghost只dump有效資料,也就是說可以最有效的節省備份空間,樹莓派有多少資料就生成多大的映象檔案;二是可以恢復到比原來SD卡空間的小的SD卡上,我原來用的樹莓派是16GB,現在可以把映象恢復到8GB或者4GB的SD中。下面看詳細步驟(不想看可以直接跳到最後的指令碼)

一、安裝需要的軟體

dosfstools:fat32分割槽格式化工具
dump:dump & restore 備份工具
parted & kpartx:虛擬磁碟工具

執行安裝指令碼

sudo apt-get install dosfstools
sudo apt-get install dump
sudo apt-get install parted
sudo apt-get install kpartx

二、生成新的img檔案
先df -h檢視下樹莓派實際使用空間然後在決定生成檔案大小,下面命令生成塊大小為1MB總大小為2500MB的映象檔案

sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=2500

三、分割虛擬磁碟

利用parted將剛才生成的虛擬盤分割成兩個分割槽

  • 第一個分割區採用FAT32格式,由sector 8192開始到sector 12879,約62.9MB
  • 第二個分割區採用EXT4,由sector 122880開始到結束。
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1

四、掛載虛擬磁碟並格式化

  • loopdevice:執行 losetup 連線 img 檔案的 loop device
  • device:執行完 kpartx 後,虛擬磁碟代號。
  • partBoot:由 device 加上 p1 組合而成的 FAT32 虛擬磁碟分割槽。
  • partRoot:由 device 加上 p2 組合而成的 EXT4 虛擬磁碟分割槽。

首先建立虛擬磁碟並分割槽

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"

格式化虛擬磁碟分割槽

sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot

五、開始備份
fat32虛擬磁碟分割槽建立好後直接用cp命令備份檔案

  1. sudo mount -t vfat $partBoot /media
  2. sudo cp -rfp /boot/* /media/
  3. sudo umount /media

ext4 linux虛擬磁碟分割槽用dump & restore 備份

sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -0uaf - / |  sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media

六、解除安裝虛擬磁碟

sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice

經過以上六步樹莓派中的資料檔案就全部備份到raspberrypi.img中了,你既可以在Windows中用Win32DiskImager將映象恢復到SD卡,也可以在Linux用dd還原到SD卡,而且不要求恢復SD卡的大小跟原來的一樣(不同品牌相同大小的SD卡實際可用空間不一樣的,坑!),這樣就可以很方便的更換SD卡。當用此SD卡啟動樹莓派的時候執行raspi-config ->Expand Filesystem 即可擴充套件未使用的空間。

這裡就是最後的指令碼,包含了以上六步,只需要編輯sudo vi backup.sh複製以下內容,sudo chmod 777 genimg.sh,然後sudo ./backup.sh就可以在當前指令碼目錄中生成樹莓派的SD卡映象了。

#!/bin/sh
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=2500
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"
sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot
sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -0uaf - / | sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media
sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice

摘錄部分要點內容如下(如果作者不允許轉載,請聯絡即刪除):

一、檢視當前系統所佔容量 
用Win32DiskImager來製作映象時是將sd卡正卡全部做成映象,是因為無法讀取到linux分割槽的原因,所以我們在製作映象前,先要確定我們當前系統所佔用了多少系統空間,即備份映象的大小。

#檢視當前系統所佔用的空間
df -lh

這裡寫圖片描述 
可以看到,樹莓派是有兩個分割槽,所以boot 【size】+linux【Used】+分割槽損耗【因為格式轉換,所以會損耗5%~10%】=映象實際大小,所以若used使用百分比超過50%那麼就無法在sd中建立此映象。

二、安裝需要的軟體 
dosfstools:fat32分割槽格式化工具 
dump:dump & restore 備份工具 
parted & kpartx:虛擬磁碟工具

sudo apt-get install dosfstools dump parted kpartx

三、生成空白img 
根據一里面系統所佔用的空間,生成空白的img。

#df為磁碟佔用空間
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1K count=$df

這也是錯誤比較多的地方,有人不理解原文中count=2500引數的意義,此引數是用dd命令建立一個大約2.5G的空白映象,若不使用第一步來算出實際映象大小的話,製作出來的映象就會出錯

此處注意 
dd命令中【1k=1024b;1KB=1000b;1M=1024kb;1MB=1000kb】

四、分割虛擬磁碟 
我們已將空白的img建立完畢,現在需要通過parted將磁碟分為boot與root區 
通過sudo fdisk -l /dev/mmcblk0得知 
這裡寫圖片描述 
第一個分割槽為boot分割槽,採用FAT32格式,由sector 8192開始到sector 12879 
第二個分割區採用EXT4,由sector 122880開始到空白img結尾。

sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1

五、掛載虛擬磁碟並格式化

loopdevice:執行 losetup 連線 img 檔案的 loop device 
device:執行完 kpartx 後,虛擬磁碟代號。 
partBoot:由 device 加上 p1 組合而成的 FAT32 虛擬磁碟分割槽。 
partRoot:由 device 加上 p2 組合而成的 EXT4 虛擬磁碟分割槽。

首先建立虛擬磁碟並分割槽

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"

然後格式化虛擬磁碟分割槽

#boot分割槽用fat32進行格式化
sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot

六、開始備份 
boot分割槽為fat32格式,可以直接利用cp命令直接拷貝

sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media

linux分割槽為ext4格式,需要利用dump & restore備份

複製程式碼
#跳過raspberrypi.img不備份
sudo chattr +d raspberrypi.img
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -h 0 -0uaf - / | sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media
複製程式碼

這裡原文中也有一點bug,用dump進行磁碟備份時,會將之前建立的空白img一併備份進去,通過chattr跳過raspberrypi.img

七、備份完畢,解除安裝虛擬磁碟 
此時,已將所有資料備份至空白img,此時就可以解除安裝虛擬磁碟,將img拷貝出儲存了。 
然後利用Win32DiskImager或者df命令即可將該raspberrypi.img恢復至sd卡上。

sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice

這裡是整理後的指令碼,編輯sudo vi backup.sh,複製以下內容,sudo chmod 777 backup.sh,然後sudo ./backup.sh就可以在當前指令碼目錄中生成樹莓派的SD卡映象了。

也可以參考如下shell指令碼:

複製程式碼
#!/bin/sh
sudo apt-get install -y dosfstools parted kpartx rsync
df=`df -P | grep /dev/root | awk '{print $3}'`
dr=`df -P | grep /dev/mmcblk0p1 | awk '{print $2}'`
df=`echo $df $dr |awk '{print int(($1+$2)*1.2)}'`
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1K count=$df
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
start=`sudo fdisk -l /dev/mmcblk0| awk 'NR==10 {print $2}'`
start=`echo $start's'`
end=`sudo fdisk -l /dev/mmcblk0| awk 'NR==10 {print $3}'`
end2=$[end+1]
end=`echo $end's'`
end2=`echo $end2's'`

sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 $start $end
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 $end2 -1

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"
sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot
sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo rsync -aP --exclude="raspberrypi.img" --exclude=/media/* --exclude=/sys/* --exclude=/proc/*  --exclude=/tmp/* / ./
cd
sudo umount /media
sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice