[Openwrt]扩容

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OpenWrt的官方镜像root分区只有80多M剩余空间，不扩容是基本不能用的。实现上有多种方案，这里整合一下。

OpenWrt固件

OpenWrt官网提供了多个固件下载。国内很贴心的提供了镜像，比如清华。

这些固件的多个版本主要由3个参数组合：

  • combined和rootfs
    rootfs即只有一个分区：/即root，combined则是增加了boot启动引导区。一般人都不会去碰rootfs，启动引导太折腾。
  • ext4和squashfs
    相比ext4，squashfs增加了只读区以提供系统恢复功能，但无法做分区扩容（但可以挂载扩容）。
  • efi
    efi则是增加了bios_grub启动引导区，同时也保留了legacy_boot。

如果是实机安装，建议使用squashfs-combined-efi；虚拟机则首选ext4-combined。

扩容

OpenWrt官方的固件只留了几十M的用户空间，正式使用完全不够用。所以官方有提供扩容文档。

扩容方案有很多种，最彻底的当然是按照硬件大小直接编译自己的固件，但过于硬核。这里提供另外两种，安装后扩容和安装前扩容。

安装后扩容

同盘扩展

注意：同盘扩展需要在开机后第一时间做，做完立即重启，不要安装完软件再来做，会有机率搞坏系统无限重启。

同盘扩展分为两步，第一步把分区扩展到整个硬盘，第二步才是扩展文件系统。

  1. 使用parted扩展分区
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sed -i 's_downloads.openwrt.org_mirror.sjtu.edu.cn/openwrt_' /etc/opkg/distfeeds.conf

opkg update
opkg install luci-i18n-base-zh-cn

opkg install parted
BOOT="$(sed -n -e "\|\s/boot\s.*$|{s///p;q}" /etc/mtab)"
PART="${BOOT##*[^0-9]}"
DISK="${BOOT%${PART}}"
echo fix | parted -l ---pretend-input-tty
parted -s ${DISK%p} resizepart $((PART+1)) 100%

如果是efi镜像，还需要更新grub

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opkg install lsblk
BOOT="$(sed -n -e "\|\s/boot\s.*$|{s///p;q}" /etc/mtab)"
PART="${BOOT##*[^0-9]}"
DISK="${BOOT%${PART}}"
ROOT="${DISK}$((PART+1))"
UUID="$(lsblk -n -o PARTUUID ${ROOT})"
sed -i -r -e "s|(PARTUUID=)\S+|\1${UUID}|g" /boot/grub/grub.cfg

扩展完后重启一下

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reboot
  1. 使用losetup挂载，然后使用resize2fs扩展

针对ext4-combined

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opkg update
opkg install losetup resize2fs
BOOT="$(sed -n -e "\|\s/boot\s.*$|{s///p;q}" /etc/mtab)"
PART="${BOOT##*[^0-9]}"
DISK="${BOOT%${PART}}"
ROOT="${DISK}$((PART+1))"
LOOP="$(losetup -f)"
losetup ${LOOP} ${ROOT}
resize2fs -f ${LOOP}
reboot

针对squashfs-combined

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opkg update
opkg install losetup resize2fs
BOOT="$(sed -n -e "\|\s/boot\s.*$|{s///p;q}" /etc/mtab)"
PART="${BOOT##*[^0-9]}"
DISK="${BOOT%${PART}}"
ROOT="${DISK}$((PART+1))"
LOOP="$(losetup -n -l | sed -n -e "\|\s.*\s${ROOT#/dev}\s.*$|{s///p;q}")"
resize2fs -f ${LOOP}
reboot

打完收工。

新盘扩展

分区和格式化
  1. 首先我们找到新硬盘
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$> ls -ltr /dev/sd*
brw-------    1 root     root        8,   0 Jul 22 06:00 /dev/sda
brw-------    1 root     root        8,   1 Jul 22 06:00 /dev/sda1
brw-------    1 root     root      259,   0 Jul 22 06:00 /dev/sda128
brw-------    1 root     root        8,   2 Jul 22 06:00 /dev/sda2
brw-------    1 root     root        8,  16 Jul 22 06:00 /dev/sdb

这里的/dev/sdb就是新添加的硬盘了。

  1. 使用gdisk工具来进行磁盘分区

注意opkg package list并不会持久化，所以每次重启后都需要再运行一次opkg update。

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opkg update
opkg install gdisk
gdisk /dev/sdb
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GPT fdisk (gdisk) version 1.0.6

Warning: Partition table header claims that the size of partition table
entries is 0 bytes, but this program  supports only 128-byte entries.
Adjusting accordingly, but partition table may be garbage.
Warning: Partition table header claims that the size of partition table
entries is 0 bytes, but this program  supports only 128-byte entries.
Adjusting accordingly, but partition table may be garbage.
Partition table scan:
  MBR: not present
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: not present

Creating new GPT entries in memory.

Command (? for help): n
Partition number (1-128, default 1):
First sector (34-419430366, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (2048-419430366, default = 419430366) or {+-}size{KMGTP}:
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

分好区后，我们应该可以看到/dev/sdb1。

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$> ls -ltr /dev/sd*
brw-------    1 root     root        8,  17 Jul 22 06:17 /dev/sdb1
brw-------    1 root     root        8,  16 Jul 22 06:17 /dev/sdb
brw-------    1 root     root        8,   2 Jul 22 06:17 /dev/sda2
brw-------    1 root     root      259,   0 Jul 22 06:17 /dev/sda128
brw-------    1 root     root        8,   1 Jul 22 06:17 /dev/sda1
brw-------    1 root     root        8,   0 Jul 22 06:17 /dev/sda
  1. 格式化

之前我们创建磁盘时已经选择了设置为固态驱动器，所以这里我们使用f2fs来代替ext4。

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opkg install f2fs-tools
opkg install kmod-fs-f2fs
mkfs.f2fs /dev/sdb1
自动挂载

下一步来设置重启后自动挂载sdb1。

先安装block工具

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opkg install block-mount

安装完后，可以使用block命令，同时在luci的系统菜单下会出现挂载点页面，可以更方便的查看挂载情况。

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$> block detect
config 'global'
        option  anon_swap       '0'
        option  anon_mount      '0'
        option  auto_swap       '1'
        option  auto_mount      '1'
        option  delay_root      '5'
        option  check_fs        '0'

config 'mount'
        option  target  '/boot'
        option  uuid    'FB5E-DCEF'
        option  enabled '0'

config 'mount'
        option  target  '/'
        option  uuid    'ff313567-e9f1-5a5d-9895-3ba130b4a864'
        option  enabled '0'

config 'mount'
        option  target  '/mnt/sdb1'
        option  uuid    'fb80a835-f956-4264-8875-09a8e093f13c'
        option  enabled '0'

修改fstab

接下来的操作可以在luci网页上操作，也可以纯用命令行，在这里当然是推荐使用网页。

在挂载点中选中/mnt/sdb1，然后点下面的保存&应用。顺便把在挂载前检查文件系统也选中，同样，再次点击保存&应用。

事实上在网页上的操作就相当于下面的命令：

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uci set fstab.@mount[-1].enabled='1'
uci commit fstab

uci set fstab.@global[0].check_fs='1'
uci commit fstab

你可以在操作前后使用命令uci show fstab来对比。

重启检查

做完这一步可以试着reboot重启，检查自动挂载有没有生效。

重启后，我们查看磁盘使用情况，sdb1应该会正确的挂载：

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$> df -h
Filesystem                Size      Used Available Use% Mounted on
/dev/root               102.4M     17.3M     83.0M  17% /
tmpfs                   494.5M     64.0K    494.4M   0% /tmp
/dev/sda1                16.0M      5.3M     10.7M  33% /boot
/dev/sda1                16.0M      5.3M     10.7M  33% /boot
tmpfs                   512.0K         0    512.0K   0% /dev
/dev/sdb1               200.0G      2.4G    197.6G   1% /mnt/sdb1
扩容root

扩容root有两种方式，一种是使用新磁盘直接替换根目录，另一种是使用overlay。

为了简便，我们在这里使用前一种，直接替换根目录。

  1. 首先卸载掉/dev/sdb1

  2. 再次挂载/dev/sdb1，选择作为根目录使用

保存并应用。

这一步就相当于下面的命令：

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uci set fstab.@mount[-2].enabled='0'

uci set fstab.@mount[-1].target='/'
uci set fstab.@mount[-1].enabled='1'

uci commit fstab
  1. 运行命令迁移根目录
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mkdir -p /tmp/introot
mkdir -p /tmp/extroot
mount --bind / /tmp/introot
mount /dev/sdb1 /tmp/extroot  # 注意这里要改为/dev/sdb1
tar -C /tmp/introot -cvf - . | tar -C /tmp/extroot -xf -
umount /tmp/introot
umount /tmp/extroot
  1. 重启
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$> df -h
Filesystem                Size      Used Available Use% Mounted on
/dev/root               102.4M     17.3M     83.0M  17% /rom
tmpfs                   494.5M    228.0K    494.3M   0% /tmp
/dev/sdb1               200.0G      2.4G    197.6G   1% /
/dev/sda1                16.0M      5.3M     10.7M  33% /boot
/dev/sda1                16.0M      5.3M     10.7M  33% /boot
tmpfs                   512.0K         0    512.0K   0% /dev

重启后可以看到根目录已经在/dev/sdb1而不是/dev/root了。

安装前扩容（修改img）

安装前扩容的思路是修改官方固件的.img文件，这样在安装完系统后直接就是正确的容量。

但坏处是.img文件会暴增到扩容后的大小，只适用于较小容量的扩容，如果要扩容到上百G那这种方式还是不合适，还是要去用官方提供的Image Builder。

注意
下面的操作仅支持ext4-combined.img，不支持efi，也不支持squashfs。

  1. 给img映像文件增加4G空间

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    dd if=/dev/zero bs=1G count=4 >> openwrt-22.03.3-x86-64-generic-ext4-combined.img

    4+0 records in
    4+0 records out
    4294967296 bytes (4.3 GB, 4.0 GiB) copied, 4.09236 s, 1.0 GB/s

  2. 挂载镜像到loop设备

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    sudo losetup -f openwrt-22.03.3-x86-64-generic-ext4-combined.img

使用losetup查看挂载设备后的名称，这里示例是loop13，在你的机器上可能会是其它数字。

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losetup 

NAME        SIZELIMIT OFFSET AUTOCLEAR RO BACK-FILE                                                                    DIO LOG-SEC
/dev/loop13         0      0         0  0 /home/<username>/sambashare/openwrt-22.03.3-x86-64-generic-ext4-combined.img   0     512

使用lsblk查看分区，大小是4.1G

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lsblk

NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
loop13   7:13   0   4.1G  0 loop

使用partx读取分区信息，然后再次查看分区

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sudo partx -a /dev/loop13

lsblk 
NAME        MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
loop13       7:13   0   4.1G  0 loop
├─loop13p1 259:0    0    16M  0 part
└─loop13p2 259:1    0   104M  0 part

可以看到loop13有2个分区（boot和root），第2个分区大小为104M，并没有扩展到4G。

  1. 扩展root分区
    使用fdisk扩展root分区
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    sudo fdisk /dev/loop13

    Welcome to fdisk (util-linux 2.37.2).
    Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
    Be careful before using the write command.

    # 输入p查看分区信息，记住/dev/loop0p2分区的开始扇区
    Command (m for help): p
    Disk /dev/loop13: 4.12 GiB, 4421320704 bytes, 8635392 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: 0xabeae232

    Device        Boot Start    End Sectors  Size Id Type
    /dev/loop13p1 *      512  33279   32768   16M 83 Linux
    /dev/loop13p2      33792 246783  212992  104M 83 Linux

    # 删除/dev/loop13p2分区，输入d之后输入2(默认)
    Command (m for help): d
    Partition number (1,2, default 2): 2

    Partition 2 has been deleted.

    # 输入n新建分区
    Command (m for help): n
    Partition type
       p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
       e   extended (container for logical partitions)
    # 输入p主分区(默认)
    Select (default p): p
    # 输入2(默认)
    Partition number (2-4, default 2): 2
    # 输入分区2的开始扇区，一定要和上面的一样，这里是33792
    First sector (33280-8635391, default 34816): 33792
    # 输入结束扇区，一定要比33792大，如果直接回车就是全部剩余都将作为第二分区，这里直接回车
    Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (33792-8635391, default 8635391):

    Created a new partition 2 of type 'Linux' and of size 4.1 GiB.
    Partition #2 contains a ext4 signature.

    # 提示，是否移除分区的签名，这里一定要输入n，不然镜像会出问题
    Do you want to remove the signature? [Y]es/[N]o: n

    # 输入w保存我们的更改
    Command (m for help): w

    # 会有警告，这里不用管
    The partition table has been altered.
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    Re-reading the partition table failed.: Invalid argument

    # 提示说内核依然会使用旧的分区表，新的分区表需要在下次重启或运行 partprobe(8)或kpartx(8)命令后生效
    The kernel still uses the old table. The new table will be used at the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8).

更新分区信息，使用新的分区表。然后再次查看分区。

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sudo partx -u /dev/loop13

lsblk
NAME       MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
loop13       7:13   0   4.1G  0 loop
├─loop13p1 259:2    0    16M  0 part
└─loop13p2 259:3    0   4.1G  0 part

root分区已经扩容到4.1G

  1. 同步分区信息

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    # 先使用e2fsck镜像检测，纠错
    sudo e2fsck -f /dev/loop13p2
    e2fsck 1.46.5 (30-Dec-2021)
    Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
    Pass 2: Checking directory structure
    Pass 3: Checking directory connectivity
    Pass 4: Checking reference counts
    Pass 5: Checking group summary information
    Padding at end of inode bitmap is not set. Fix<y>? yes

    rootfs: ***** FILE SYSTEM WAS MODIFIED *****
    rootfs: 1445/6656 files (0.0% non-contiguous), 5178/26624 blocks

    # 开始同步
    sudo resize2fs /dev/loop13p2
    resize2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)
    Resizing the filesystem on /dev/loop13p2 to 1075200 (4k) blocks.
    The filesystem on /dev/loop13p2 is now 1075200 (4k) blocks long.

  2. 卸载
    卸载系统中的分区

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    sudo partx -d /dev/loop13

卸载loop设备

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sudo losetup -d /dev/loop13