overlayfs之替換根目錄

簡介

Overlayfs是一種類似aufs的一種堆疊文件系統，於2014年正式合入Linux-3.18主線內核。

參考：
深入理解overlayfs（一）：初識
深入理解overlayfs（二）：使用與原理分析

overlayfs 主要有四個目錄：
lower：底層目錄，一般放置只讀文件
upper：上層目錄，一般是可讀寫的
merge：upper和loader合並后的目錄
work：一些中間、臨時文件

overlayfs最基本的特性，簡單的總結為以下3點：（1）上下層同名目錄合並；（2）上下層同名文件覆蓋；（3）lower dir文件寫時拷貝。這三點對用戶都是不感知的。

簡單舉例來說，
如果我在merge新創建了文件，那么文件會出現在upper；
如果刪除了一個merge中已有的來自upper的文件，那么upper中也會刪除；
如果刪除了一個merge中已有的來自lower的文件，那么lower中不會變化，只是在merge中屏蔽。

很簡單就可以驗證，只需要創建以上四個目錄，然后執行

mount -t overlay overlay -o lowerdir=/lower,upperdir=/upper,workdir=/work /merge

這種應用方式比較簡單，詳細原理可以看參考，重點是下節。

overlay_init腳本

此腳本可以實現將系統原rootfs從根目錄轉移到其他位置，轉而將overlay合並后的目錄作為根目錄，這樣對於用戶是沒有任何感覺的，但是卻做到了安全隔離，防止損壞原系統。
tip:可以將腳本放到 /rtc/init.d/中讓其開機自啟動，掛載

#!/bin/sh
 
if [ ! -d /overlay ]
then
	mkdir /overlay
fi
mount -t ext4 /dev/mmcblk0p9 /overlay

if [ ! -d /rom ]
then
	mkdir /rom
fi

if [ ! -d /overlay/merge ]
then
	mkdir -p /overlay/merge
fi

if [ ! -d /overlay/upper ]
then
	mkdir -p /overlay/upper
fi

rm -rf /overlay/work
mkdir -p /overlay/work

mount -t overlay overlay -o lowerdir=/,upperdir=/overlay/upper,workdir=/overlay/work /overlay/merge

bin/mount -o noatime -v --move /proc /overlay/merge/proc && \
pivot_root /overlay/merge /overlay/merge/rom && {
#mount /dev/mmcblk0p7 /rom/oem #之前mountall.sh掛載就可以不用再掛了
#mount /dev/mmcblk0p9 /rom/data

bin/mount -o noatime -v --move /rom/dev /dev
bin/mount -o noatime -v --move /rom/tmp /tmp
bin/mount -o noatime -v --move /rom/run /run
bin/mount -o noatime -v --move /rom/sys /sys
bin/mount -o noatime -v --move /rom/oem /oem
bin/mount -o noatime -v --move /rom/data /data
bin/mount -o noatime -v --move /rom/overlay /overlay 
#bin/mount -o noatime -v --move rom/mnt /mnt

步驟理解：

1. 創建相應目錄。
2. 掛載一個可讀寫的物理分區到overlay。
3. 創建目錄。
4. 掛載，將根目錄作為lower，這樣意味着原來的根目錄是用戶不可以修改的；上層目錄用來存放可以修改的文件，這里其實隨便來一個就行，因為之中的文件一定是掛載動作之后產生的；work略過；merge點在/overlay。
5. 將/proc切換，因為其中是系統運行所需的資源。
6. pivot_root是一個系統命令，將現在的根目錄移動到/overlay/rom，/overlay作為新的根目錄。這樣相當於新的根目錄中會有一個rom目錄存放原來的（或者說不想被修改的）根目錄。
7. 注意腳本前是否掛載過oem、data等其他物理分區，如果沒有記得掛載，可以掛在rom里再移出來，也可以等8完成直接掛在新的根下。
8. 將原來的根下的一些目錄移動掛載出來，這樣他們就是可以直接讀寫，而不用做為upper。
   2、4、6是關鍵點