Ubuntu 系统掉电导致分区损坏无法启动修复方案

嵌入式Ubuntu 系统掉电导致分区损坏无法启动修复方案

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1. 问题描述

在嵌入式 Ubuntu 系统（RK3568、树莓派等）中，掉电可能导致 /userdata（ext4）未正常关闭或 journal 损坏，进而下次启动进入 emergency mode：

[FAILED] Failed to start File System Check on /dev/mmcblk0p7.
[DEPEND] Dependency failed for /userdata.
[DEPEND] Dependency failed for Local File Systems.
You are in emergency mode. After logging in, type "journalctl -xb" to view logs.

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2. 解决方案概览

1）修改 /etc/fstab：容错不阻塞启动
2）自动 fsck：开机检测并修复 /userdata

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2.1 fstab（防阻塞）

# User data tolerant to errors; don't block boot
/dev/mmcblk0p7  /userdata   ext4   defaults,nofail,errors=continue  0  2

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2.2 自动 fsck 脚本

/usr/local/bin/auto_fsck.sh

#!/bin/bash
LOG_FILE=/var/log/auto_fsck.log
DEV=/dev/mmcblk0p7
MNT=/userdata

echo "[`date`] checking $DEV ..." >> $LOG_FILE
if ! mountpoint -q $MNT; then
  echo "[`date`] not mounted, run fsck..." >> $LOG_FILE
  fsck -yf $DEV >> $LOG_FILE 2>&1
  mount $MNT >> $LOG_FILE 2>&1
else
  echo "[`date`] already mounted, skip." >> $LOG_FILE
fi

if [ ! -w $MNT ]; then
  echo "[`date`] $MNT is read-only, remount rw..." >> $LOG_FILE
  mount -o remount,rw $MNT >> $LOG_FILE 2>&1
fi

启用 | Enable:

chmod +x /usr/local/bin/auto_fsck.sh
cat >/etc/systemd/system/auto-fsck.service <<'EOF'
[Unit]
Description=Auto fsck repair for userdata partition
DefaultDependencies=no
After=local-fs-pre.target
Before=multi-user.target
[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/auto_fsck.sh
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
systemctl enable auto-fsck.service

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3. 模拟掉电导致的文件系统损坏

注意：以下操作将破坏数据，务必在测试分区上进行。不能对 /分区执行。

3.1 用 dd 人工写坏超级块附近（快速触发 fsck）

3.1.1. 卸载目标分区：

sudo umount /dev/mmcblk0p7 

3.1.2. 写入随机垃圾到超级块附近：

sudo  dd if=/dev/zero of=/dev/mmcblk0p7 bs=1k count=100
sync

3.1.3. 检查文件系统状态：

sudo fsck -fn /dev/mmcblk0p7

3.1.4. 尝试挂载以确认失败：

sudo mount /dev/mmcblk0p7 /userdata 

3.1.5. 重启后验证自动修复：

sudo reboot

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4. 总结

• fstab 容错（nofail, errors=continue）让系统在数据分区损坏时仍能启动；

• auto-fsck 在启动阶段自动修复 /userdata；

• 模拟损坏用于验证自修机制在你设备上的实际效果。

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