Ubuntu根文件系统分区扩展指南

• 在Ubuntu中，烧录好的 rootfs 文件系统可能未能占用整个分区的空间，导致设备的根分区提示空间不足。
• 解决方式：通过自动化脚本和服务配置，在启动时自动扩展根文件系统到分区的完整大小。

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一、问题背景

从以下命令的输出可以发现问题：

1. 分区信息

通过 lsblk 查看设备分区：

root@user:~# lsblk
NAME         MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
mmcblk0      179:0    0 116.5G  0 disk
├─mmcblk0p1  179:1    0     4M  0 part
├─mmcblk0p2  179:2    0     4M  0 part
├─mmcblk0p3  179:3    0     4M  0 part
├─mmcblk0p4  179:4    0    64M  0 part
├─mmcblk0p5  179:5    0   128M  0 part
├─mmcblk0p6  179:6    0    32M  0 part
└─mmcblk0p7  179:7    0 116.3G  0 part /
mmcblk0boot0 179:32   0     4M  1 disk
mmcblk0boot1 179:64   0     4M  1 disk

以上输出显示 /dev/mmcblk0p7 是根文件系统的分区（挂载点 /），其大小为 116.3G，但实际文件系统可能没有扩展到整个分区。

2. 文件系统容量

通过 df -h 检查根文件系统容量：

root@user:~# df -h
文件系统        容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/root       3.9G  3.8G     0  100% /
devtmpfs        3.9G  8.0K  3.9G    1% /dev
tmpfs           3.9G     0  3.9G    0% /dev/shm
tmpfs           793M  2.0M  791M    1% /run
tmpfs           5.0M  4.0K  5.0M    1% /run/lock
tmpfs           3.9G     0  3.9G    0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           793M   28K  793M    1% /run/user/0

从输出可以看出，根文件系统的容量仅为 3.9G，已经占满（100%），这说明文件系统未扩展到整个分区。

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二、解决方案

为解决上述问题，我们需要：

1. 确认目标分区：通过 lsblk 找到根文件系统所在的分区（一般是分区中 SIZE 最大的，如 /dev/mmcblk0p7）。
2. 编写调整脚本：使用 resize2fs 工具扩展文件系统到分区的完整大小。
3. 创建系统服务：在系统启动时自动运行调整脚本。

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1. 确认分区

运行以下命令，找到根文件系统所在的分区（即 MOUNTPOINT 为 / 的分区）：

lsblk

在示例输出中，根文件系统所在的分区是 /dev/mmcblk0p7，其大小为 116.3G。

注意：如果您的环境中分区不同，请使用正确的分区路径替换脚本中的 /dev/mmcblk0p7。

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2. 编写调整脚本

创建脚本 /etc/init.d/resize2fs.sh，内容如下：

#!/bin/bash -e

# 如果尚未调整文件系统大小，则进行调整
if [ ! -e "/usr/local/boot_flag" ]; then
  echo "正在调整 /dev/mmcblk0p7 大小..."
  
  # 确保文件系统是可写的
  if mount | grep -q "/dev/mmcblk0p7"; then
    mount -o remount,rw /dev/mmcblk0p7 || { echo "重新挂载文件系统失败。"; exit 1; }
  fi
  
  resize2fs /dev/mmcblk0p7 || { echo "调整文件系统大小失败。"; exit 1; }
  touch /usr/local/boot_flag || { echo "创建启动标记失败。"; exit 1; }
fi

脚本说明：

• 检测标记文件：/usr/local/boot_flag 用于标记是否已执行过分区调整，避免重复操作。
• 重新挂载分区：确保分区以可写模式挂载。
• 调整文件系统大小：调用 resize2fs 工具扩展文件系统。
• 创建标记文件：调整完成后创建标记文件，防止重复调整。

添加脚本执行权限：

运行以下命令为脚本添加执行权限：

chmod +x /etc/init.d/resize2fs.sh

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3. 创建系统服务

创建服务文件 /lib/systemd/system/resize2fs.service，内容如下：

[Unit]
Description=Resize root filesystem during boot
Before=lightdm.service
After=resize-helper.service

[Service]
Type=simple
ExecStart=/etc/init.d/resize2fs.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

服务说明：

• 运行时机：服务将在系统启动阶段运行，确保分区已挂载。
• 调用脚本：服务通过 ExecStart 调用调整文件系统的脚本。

启用服务：

运行以下命令启用服务：

systemctl enable resize2fs.service

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4. 重启设备并验证

重启设备，让服务运行并调整文件系统大小：

reboot

重启后，运行以下命令检查根文件系统容量是否已扩展：

df -h

正常情况下，会看到根文件系统的容量接近分区大小（如 116.3G）,至此，设备的根文件系统将能够使用整个分区的空间。