ラズパイ向けSDカード作成 - もちの記憶

ラズパイ向けSDカード作成

1. バックアップを取る

code:bash

# バックアップ

## SDカードを挿す前に

$ lsblk

...

## SDカードを挿して再度

$ lsblk

...

sda 8:0 1 29.7G 0 disk

├─sda1 8:1 1 256M 0 part /media/xxx/bootfs

└─sda2 8:2 1 29.5G 0 part /media/xxx/rootfs

## ddコマンドでバックアップする前にアンマウントする

sudo umount /media/xxx/bootfs

sudo umount /media/xxx/rootfs

## ddする

sudo dd if=/dev/sda of=~/raspi_backup_$(date +%Y%m%d).img bs=4M status=progress

## 必要に応じて圧縮したい場合は以下

sudo dd if=/dev/sda bs=4M status=progress | gzip > ~/raspi_backup_$(date +%Y%m%d).img.gz

2. イメージを圧縮

2.1. 自力でがんばる

「ファイルシステム縮小 → パーティション縮小 → イメージ縮小」とする。

code:bash

# 仮想ディスクとしてマウント

$ sudo losetup -Pf --show ~/raspi_backup_20251109.img

/dev/loop0

# ファイルシステムの圧縮

## ファイルシステムの整合性チェック (準備)

$ sudo e2fsck -f /dev/loop0p2

e2fsck 1.46.5 (30-Dec-2021)

Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes

Inodes that were part of a corrupted orphan linked list found. Fix<y>? yes

Inode 261308 was part of the orphaned inode list. FIXED.

Pass 2: Checking directory structure

Pass 3: Checking directory connectivity

Pass 4: Checking reference counts

Pass 5: Checking group summary information

rootfs: ***** FILE SYSTEM WAS MODIFIED *****

rootfs: 212907/1925760 files (0.2% non-contiguous), 2755715/7728128 blocks

## 上記の結果から圧縮量を決定する

## rootfs: 212907/1925760 files (0.2% non-contiguous), 2755715/7728128 blocks

## - 全ブロック数: 7728128

## - 使用中ブロック数: 2755715

## - ブロックサイズ: 通常 ext4 の場合は 4KB（＝4096 bytes）

## 使用中のサイズ= 2755715 × 4096 = 11287408640 bytes

## = 11287408640 * 1/(1024*1024*1024) Gbytes/bytes

## = 10.51 GB

## 10%の余裕を見て11.6GB以上とする。resize2f2は小数を扱えないので12Gとする

$ sudo resize2fs /dev/loop0p2 12G

# パーティションを圧縮

## パーティションテーブルの確認

$ sudo fdisk -l /dev/loop0

Disk /dev/loop17: 29.73 GiB, 31927042048 bytes, 62357504 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: 0xd1f84a17

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/loop0p1 8192 532479 524288 256M c W95 FAT32 (LBA)

/dev/loop0p2 532480 62357503 61825024 29.5G 83 Linux

## パーティションテーブルの確認

$ sudo fdisk -l /dev/loop0

Disk /dev/loop17: 29.73 GiB, 31927042048 bytes, 62357504 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: 0xd1f84a17

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/loop0p1 8192 532479 524288 256M c W95 FAT32 (LBA)

/dev/loop0p2 532480 62357503 61825024 29.5G 83 Linux # ←ココに注目

## パーティションテーブルを変更し、2番目のパーティションを縮小

$ sudo fdisk /dev/loop0

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.

### 第2パーティションを削除

Command (m for help): d

Partition number (1,2, default 2): 2

Partition 2 has been deleted.

### 新たに第2パーティションを作成

Command (m for help): n

Partition type

p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)

e extended (container for logical partitions)

Select (default p): p

Partition number (2-4, default 2): 2

First sector (2048-62357503, default 2048): 532480

Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (532480-62357503, default 62357503): +12G

Created a new partition 2 of type 'Linux' and of size 12 GiB.

Partition #2 contains a ext4 signature.

Do you want to remove the signature? Yes/No: No # 今回は既存のデータを残したいのでNo

### 書き込み

Command (m for help): w

The partition table has been altered.

Calling ioctl() to re-read partition table.

Syncing disks.

## partprobeまたはlosetupコマンドを用いて、カーネルにパーティションを再読込させる

sudo partprobe /dev/loop0

sudo losetup -c /dev/loop0

## ファイルシステムのチェック

sudo e2fsck -f /dev/loop0p2

# イメージファイルを切り捨てる

## セクターサイズの確認

sudo fdisk -l /dev/loop0

Disk /dev/loop5: 29.73 GiB, 31927042048 bytes, 62357504 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: 0xd1f84a17

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/loop0p1 8192 532479 524288 256M c W95 FAT32 (LBA)

/dev/loop0p2 532480 25698303 25165824 12G 83 Linux

## imgファイルのサイズ計算

echo "scale=2; (25698303+1)*512" | bc

13157531648

## imgファイルの縮小

sudo truncate --size=13157531648 ~/raspi_backup_20251109.img

# 開始セクタ532480から12GiB(=12*1024^3=12884901888 bytes)分のセクタに切り詰める。

# 532480 + 12884901888/512 -1 = 25698303

# セクタを再度サイズにして

# (25698303+1)*512=13157531648 bytes

$ truncate --size=13157531648 ~/raspi_backup_20251109.img

# デタッチ

$ sudo losetup -d /dev/loop0

# 圧縮

xz -T4 -6 ~/raspi_backup_20251109.img # ~/raspi_backup_20251109.img.xzが生成される

2.2. pishrinkを使う

code:bash

sudo apt update

sudo apt install -y wget parted gzip xz-utils pigz e2fsprogs

wget https://raw.githubusercontent.com/Drewsif/PiShrink/master/pishrink.sh

chmod +x pishrink.sh

sudo mv pishrink.sh /usr/local/bin/pishrink.sh

sudo pishrink.sh ~/raspi_backup_20251109.img # 圧縮して上書きされる

2.3. imgファイルの検証

code:bash

# アタッチ

sudo losetup -Pf --show ~/raspi_backup_20251109.img

# パーティションの確認

sudo fdisk -l /dev/loop0

Device Start End Sectors Size Type

/dev/loop0p1 8192 532479 524288 256M W95 FAT32

/dev/loop0p2 532480 25698303 25165824 12G Linux

# ファイルシステムのチェック

sudo e2fsck -f /dev/loop0p2

# ファイルシステムのマウント (Read-only)

sudo mkdir -p /mnt/img_root

sudo mount -o ro /dev/loop0p2 /mnt/img_root

ls /mnt/img_root

df -h /mnt/img_root

# FATパーティションの確認

sudo mkdir -p /mnt/img_boot

sudo mount -o ro /dev/loop0p1 /mnt/img_boot

ls /mnt/img_boot

# ファイルシステムのマウント(Read-Write)

sudo umount /mnt/img_root

sudo mount /dev/loop0p2 /mnt/img_root

# 終了

sudo umount /mnt/img_root

sudo umount /mnt/img_boot

sudo losetup -d /dev/loop0

3. イメージを書き込む

3.1. 書き込み先SDカードの消去

3.1.1. 方法① テーブル削除

code:bash

# アンマウント

$ sudo umount /dev/sdb1

$ sudo umount /dev/sdb2

# テーブル消去

$ sudo fdisk /dev/sdb

Command (m for help): o ← 新しい空のDOSパーティションテーブル作成

Command (m for help): w ← 保存して終了

3.1.2. 方法② ゼロ埋め

code:bash

# ゼロ埋め (システムを破損しないように注意)

sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M count=100

sync

3.1.3. 方法③ wipefsでファイルシステム情報を削除(速いがデータは残る)

code:bash

sudo wipefs -a /dev/sdb

3.2. イメージ書き込み

code:bash

sudo fdisk -l /dev/sdb

sudo dd if=~/raspi_backup.img of=/dev/sdb bs=4M conv=fsync status=progress

sync # メモリ→書き込みの転送完了を確認

3.3. SDカードのパーティション拡張

pishrink.shは自動拡張機能を有効にしたりしてくれるらしいが、pishrinkを使わずシンプルにコピーする場合は、以下のようにして拡張しておく。あるいは、ラズパイ起動後にsudo raspi-config → Expand Filesystemする。

code:bash

# パーティションの拡張

## パーティションの確認

$ sudo fdisk -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 29.72 GiB, 31914983424 bytes, 62333952 sectors

Disk model: STORAGE DEVICE

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: 0xd1f84a17

Device Boot Start End Sectors Size Id Type

/dev/sdb1 8192 532479 524288 256M c W95 FAT32 (LBA)

/dev/sdb2 532480 25698303 25165824 12G 83 Linux

## パーティションテーブルの再作成

$ sudo fdisk /dev/sdb

d ← 2番のパーティション削除

n ← 新規作成

p ← primary

2 ← 番号2

532480 ← 開始セクタ

+12G ← サイズ (デフォルトを使用するということで空欄でもよい)

w ← 保存

# 再スキャン (カーネルにパーティションテーブルの変更を通知)

$ sudo partprobe /dev/sdb

# ファイルシステム拡張

sudo e2fsck -f /dev/sdb2 # Fix

sudo resize2fs /dev/sdb2 # Extend

#パーティション操作の基礎知識も参照のこと