树莓派备份镜像&批量烧录

树莓派4B+ 备份镜像&批量烧录

原文：https://www.cooooder.com/archives/20200114

写这篇文章之前，自己找了一些开源脚本，但是可能是因为实际参数与脚本设置不一致，导致一直没能跑通，故自己一步一步调整命令，整理出以下步骤，如果你也遇到和我一样的问题，希望你按照下面步骤一步一步来，一些复杂的命令也给出相应的解释和标注，相信你也可以成功实现SD卡备份镜像。

0. 准备工作

环境

树莓派4B+
树莓派SD卡（已装Raspbian buster系统）
SD读卡器
Ubuntu PC 环境
VMware 虚拟机（安装Ubuntu桌面操作系统）

准备

省略VMware安装、Ubuntu安装过程
SD卡插入读卡器，插入电脑USB接口
挂载SD卡，一般虚拟机会自动识别并挂载
没有自动挂载SD卡的话可以手动挂载，选择虚拟机> 可移动设备 > 连接
挂载成功可以看到两个文件夹

资源

VMware Workstation 15 Pro中文版提取码：t1ip
ubuntu-20.04.1-desktop-amd64.iso 提取码：mj7k

万事俱备，开始备份

1. 安装必需的工具

parted是一个用于硬盘分区或调整分区大小的工具

sudo apt-get install -y dosfstools dump parted kpartx

2. 建立工作目录

mkdir ~/backupimg
cd ~/backupimg

3. uid和gid根据系统的当前用户名来确定

uid=edward
gid=edward

4. 确定创建的镜像IMG大小

这里预估镜像大小（1.2G + 53M），安全考虑起见，创建1.5G(1600M)空白镜像IMG文件

# 查看SD卡已用空间大小，从而确定待备份的镜像IMG大小
df -h
# Filesystem   Size    Used   Avail   Use%   Mounted on
# /dev/sdb1    253M    53M    200M    21%    /media/edward/boot
# /dev/sdb2    15G     1.2G   13G     9%     /media/edward/rootfs

5. 创建空白镜像IMG

# 大小1600M
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1M count=1600

6. 检查镜像大小

确认镜像文件大小，必须要是512byte的整数倍，否则应该是第5步操作有误。

ls -l raspberrypi.img
# -rw-r--r-- 1 root root 1677721600 Jan 13 19:29 raspberrypi.img
# 1677721600 = 1024 * 1024 * 1600

7. 查看分区表

镜像文件需要分区为bootfs和rootfs（bootfs为FAT32类型，rootfs为ext4类型）

# 执行sudo fdisk -l ,查看分区表，确定bootfs扇区的起始，获取三个后面需要用到的参数值：8192，532479，532480
sudo fdisk -l
# Device      Start       End     Sectors    Size   Type
# /dev/sdb1    8192    532479      524288    256M   W95 FAT32(LBA)
# /dev/sdb2  532480  31116287    30583808   14.6G   Linux

在这里插入图片描述

8. 镜像文件分区

# mklabel msdos：定义分区表格式，msdos不支持2TB以上容量的磁盘，大于2TB的磁盘选gpt分区表格式
# mkpart primary start end：primary指分区类型为主分区
# 这里的值需要手动执行步骤7，来设定
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 532479s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 532480s -1

9. 检查分区是否成功

sudo parted raspberrypi.img

# 在（parted）后面输入print free

# Number  Start   End     Size    Type     File system  Flags
#        16.4kB  4194kB  4178kB           Free Space
# 1      4194kB  273MB   268MB   primary               lba
# 2      273MB   1677MB  1404MB  primary
#        1677MB  1678MB  1049kB           Free Space

# 输入quit退出

10. 镜像IMG文件关联loop device

镜像文件挂载到系统，需要利用loop device将文件挂载到系统上

sudo losetup -f --show raspberrypi.img
# 注意这里的输出 /dev/loop6

# 这里包括后面的loop6根据上一步命令获取，实际使用要根据实际获取的值进行替换
sudo kpartx -va /dev/loop6
# 查询挂载位置
ls /dev/mapper/loop6p*
# /dev/mapper/loop6p1  /dev/mapper/loop6p2
# loop6p1对应的是img文件分区上的 /boot，loop6p2对应的是 /root

11. 镜像IMG格式化

sudo mkfs.vfat -n boot /dev/mapper/loop6p1
sudo mkfs.ext4 -L rootfs /dev/mapper/loop6p2

12. loop device挂载到系统

mkdir tgt_boot tgt_Root
sudo mount -t vfat -o uid=${uid},gid=${gid},umask=0000 /dev/mapper/loop6p1 ./tgt_boot/
sudo mount -t ext4 /dev/mapper/loop6p2 ./tgt_Root/

13. 备份：备份boot

sudo cp -rfp /media/${uid}/boot/* ./tgt_boot/

14. 备份：备份root

# 设置权限，并把文件夹清空
sudo chmod 777 tgt_Root
sudo chown ${uid}.${uid} tgt_Root
sudo rm -rf ./tgt_Root/*
cd tgt_Root/
sudo dump -0uaf - /media/${uid}/rootfs/ | sudo restore -rf -
# 注意！注意！
cd ../

dump

15. 查看PARTUUID

# Raspbian启动要对应分区的PARTUUID
# 镜像文件对应的loop device的两个分区的PARTUUID
sudo blkid
# /dev/mapper/loop6p1: SEC_TYPE="msdos" LABEL_FATBOOT="boot" LABEL="boot" UUID="ED9A-5B01" TYPE="vfat" PARTUUID="816d8bf0-01"
# /dev/mapper/loop6p2: LABEL="rootfs" UUID="88f021e9-d2bc-4a0b-b8f2-778d8adbc76a" TYPE="ext4" PARTUUID="816d8bf0-02"
# boot对应816d8bf0-01，root对应816d8bf0-02
# 被替换的PARTUUID
opartuuidb=`sudo blkid -o export /dev/sdb1 | grep PARTUUID`
opartuuidr=`sudo blkid -o export /dev/sdb2 | grep PARTUUID`
# 用于替换的PARTUUID
npartuuidb=`sudo blkid -o export /dev/mapper/loop6p1 | grep PARTUUID`
npartuuidr=`sudo blkid -o export /dev/mapper/loop6p2 | grep PARTUUID`

16. 修改 ./tgt_boot/cmdline.txt

# 用 $npartuuidr 替换 $opartuuidr => PARTUUID=816d8bf0-02 替换 PARTUUID=738a4d67-02 
sudo sed -i "s/${opartuuidr}/${npartuuidr}/g" ~/backupimg/tgt_boot/cmdline.txt

17. 修改 ./tgt_Root/etc/fstab

sudo sed -i "s/${opartuuidb}/${npartuuidb}/g" ~/backupimg/tgt_Root/etc/fstab
sudo sed -i "s/${opartuuidr}/${npartuuidr}/g" ~/backupimg/tgt_Root/etc/fstab

18. 卸载分区

sudo umount tgt_boot tgt_Root
sudo kpartx -d /dev/loop6
sudo losetup -d /dev/loop6
rmdir tgt_boot tgt_Root

edit_fstab

19. 烧录镜像

使用树莓派自带的镜像烧录工具烧录Raspberry Pi Imager，将 raspberrypi.img 烧录进SD卡。

Raspberry Pi Imager

20. 扩展root分区

将SD卡插入树莓派启动，执行 df -h 查看磁盘空间会发现总大小只有1.5G，需要执行sudo raspi-config命令进行配置，Advanced Options => Expand Filesystem，将根分区扩展到整张SD卡。

sudo raspi-config

21. Reboot重启树莓派生效

reboot

参考：