【Raspberry Pi】不再備份整張SD卡，縮小RaspberryPi備份容量

在使用Raspberry Pi時， 我們常希望如果能夠將辛辛苦苦安裝完的系統備份起來， 以後只要將這個備份出來的映像檔燒錄到新的SD Card上， 就可以還原之前的系統了。

好比說在這篇文章中 [AI人工智慧應用] 在Raspberry Pi上安裝NCSDK ， 光是安裝NCSDK以及編譯OpenCV函式庫就要花上快半天的的時間， 要是能夠直接備份系統的話， 以後就不用再花時間一直重新安裝了。

所以本篇將介紹如何備份Raspberry Pi的系統， 並把它做成映像檔存起來， 另外，一般來說備份出來的映像檔都會相當大， 好比說原本的記憶卡是16GB大小的， 備份出來的映像檔就會有16GB這麼大， 保存或傳輸檔案都非常不方便， 所以文章的後半段會探討怎麼縮減備份映像檔， 希望盡量壓縮到方便傳輸的大小， 例如本範中將原本16GB的映像檔縮減並壓縮到3.8GB大小的壓縮檔。

在Windows作業系統下備份映像檔我們需要額外下載額外的工具， 請到以下的網址下載win32diskimager。

下載完成後， 請打開win32diskimager程式， 如下圖， 並點擊Device旁邊的資料夾圖示， 選擇映像檔要存檔的位置。

如下圖，選好存檔位置後，打上要存檔的檔名。

完成後，請將要備份的Raspberry Pi SD Card插到電腦上， 並在Device那邊選擇磁區， 如下圖的F槽， 選完按下下方的Read按鈕就會開始備份囉！

在Linux系統下進行備份的話， 除了可以使用指令直接進行備份外， 還可以對備份出來的映像檔進行縮減大小的加工。

如果讀者的電腦不是Linux的作業系統的話， 建議可以參考此篇的教學[AI 人工智慧應用] MovidiusNCS在PC中設定Ubuntu虛擬機並執行NCSDK(上)，使用虛擬機安裝一個Ubuntu linux的作業系統。

接下來我們進到正題， 首先請打開終端機， 輸入以下的指令

讓我們一步步拆解這行指令的內容， /dev/mmcblok0是Raspberry Pi的SD Card插到電腦上後， 電腦辨識出的磁區位置（不同的電腦可能會辨識出不同的位置）， 接著我們用dd指令將整個SD Card上的資料以4M的block size進行備份， 備份的過程中我們把這個備份出來的映像檔， 經過pipe(|)傳到zip指令中， 即時的使用zip指令將這個映像檔做壓縮， 最後存成一個壓縮檔叫做NCS-raspbian.zip， 至於前面加了sudo是因為要取用/dev/mmcblk0的話， 會需要用到超級使用者的權限。

順代一提， 使用dd這個備份工具的話， 預設是沒有明顯的備份過程顯示， 所以常常不知道現在的進度到那裡了， 所以筆者建議可以在dd指令中多加一個參數， 將dd的狀態(status)用progress這隻小程式顯示出來。

備份過程如下圖。

另外如果說讀者的電腦上沒有progress這隻小程式的話， 可以透過系統的套件管理員來安裝， 如下圖（以Ubuntu系統為例）。

實際上， 備份出來的映像檔雖然經過zip壓縮後， 看起來會比較小， 但是在燒錄到新的SD Card時， 還是會解壓縮成原始的大小， 也就是原本的SD Card大小如果是16GB(即便是Raspberry Pi的系統實際上只用了6GB左右)， 所以在這一小節， 我們要來探討一下怎麼縮減掉映像檔中不必要的部份。

首先我們把剛剛備份出來的壓縮映像檔解壓縮。 請輸入以下指令來解壓縮， 並存成映像檔NCS-raspbian.img。

接著我們使用fdisk看一下這個映檔的內容以及大小， 如下圖， 應該會看到兩個部份， 一個其實就是Raspbian的boot的部份， 另外一個則是存放root系統的磁區。

我們記下第二個部份的Start位置， 如上圖的94208， 接下來將這個sector數值乘上512， 轉成標記第二個磁區的offset（單位是bytes） 並用losetup掛載到Linux系統上的loop device(/dev/loop0)

完成後， 先確認所使用的系統中有沒有gparted這隻程式， 如果沒有的話， 請使用套件管理員將它安裝完成， 以Ubuntu為例，

接著輸入以下的指令來對/dev/loop0這個裝置進行進一步的操作，

成功執行的話， 應該可以看到如下的視窗跳出。

請點選/dev/loop0這個裝置， 並按下右鍵選擇Resize， 最後拉動上方的磁區大小滑桿， 拉到想要縮減到的大小（建議在Minimum size外再留一些空間會比較好喔）， 如下圖。

Resize設定完成後， 回到主畫面， 並按下上方的Apply按鈕， 開始進行重新劃分大小。

劃分過如下圖。

Resize完成後， 先別急著關掉， 請在Details那邊找到shrink file system底下的resize2fs -p ‘/dev/loop0’ 8388608K (詳細的數字可能有所不同)， 這個數字是待會要進行縮減映像檔大小時會用到的數字。

怕忘記的話， 建議讀者可以按下Save Details把資料存起來。

最後我們不需要這個loop裝置了， 請輸入以下指令將它消掉。

最後我在重新使用losetup將整個映像檔掛到loop裝置上， 並使用fdisk工具來對它做重新切割磁區。

接下來， 在fdisk中輸入 d(刪除磁區), 2(指定刪除磁區2), n(新增一個磁區), p(選擇主要磁區), 2(選擇為磁區2), 94208(使用前面記下的起始sector), +8388608K(使用剛剛gpated中記下的縮減後的大小)

實際操作如下圖。

最後輸入w(寫入新的磁區分割)， 過程中如果出現以下的提示， 請輸入N， 以保留ext4的檔案格式。

重新切割完磁區後可以輸入

來退出loop裝置。

改完磁區大小後， 我們要把映像檔中的多餘的部份去掉， 請先輸入

並記下End Sector的位置， 如圖中的16871423。

最後使用truncate指令來去掉End Sector以後不要的部份。

讀者可以輸入以下的指令來查看裁剪過的映像檔明顯變小了(14.7GB → 8.1GB)

這邊補充網路上有人分享的專門用來縮減Raspberry Pi映像檔的工具， 叫做pishrink， 詳細的介紹可以去參考這個。

請輸入以下的指令下載pishrink腳本。

將pishrink檔案屬性改為執行檔， 並用超級使用者的權限去執行縮減映像檔大小， 如以下的範例中， 用pishrink來縮減backup.img這份備份的映像檔。

以上的映像檔縮減操作完成後， 建議可以重新做個壓縮檔， 讓檔案在更小一點方便傳輸。

現在如果說我們要將這個備份的映像檔壓縮檔燒錄到新的SD Card上時， 我們可以透過https://etcher.io/[Etcher]燒錄軟體，

指定映像檔的壓縮檔位置

插入SD Card後選擇裝置的位置，按下Flash燒錄即可。

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http://www.aoakley.com/articles/2015-10-09-resizing-sd-images.php

https://github.com/Drewsif/PiShrink