overlayfs之替换根目录

简介

Overlayfs是一种类似aufs的一种堆叠文件系统，于2014年正式合入Linux-3.18主线内核。

参考：
深入理解overlayfs（一）：初识
深入理解overlayfs（二）：使用与原理分析

overlayfs 主要有四个目录：
lower：底层目录，一般放置只读文件
upper：上层目录，一般是可读写的
merge：upper和loader合并后的目录
work：一些中间、临时文件

overlayfs最基本的特性，简单的总结为以下3点：（1）上下层同名目录合并；（2）上下层同名文件覆盖；（3）lower dir文件写时拷贝。这三点对用户都是不感知的。

简单举例来说，
如果我在merge新创建了文件，那么文件会出现在upper；
如果删除了一个merge中已有的来自upper的文件，那么upper中也会删除；
如果删除了一个merge中已有的来自lower的文件，那么lower中不会变化，只是在merge中屏蔽。

很简单就可以验证，只需要创建以上四个目录，然后执行

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

这种应用方式比较简单，详细原理可以看参考，重点是下节。

overlay_init脚本

此脚本可以实现将系统原rootfs从根目录转移到其他位置，转而将overlay合并后的目录作为根目录，这样对于用户是没有任何感觉的，但是却做到了安全隔离，防止损坏原系统。
tip:可以将脚本放到 /rtc/init.d/中让其开机自启动，挂载

#!/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挂载就可以不用再挂了
#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

步骤理解：

1. 创建相应目录。
2. 挂载一个可读写的物理分区到overlay。
3. 创建目录。
4. 挂载，将根目录作为lower，这样意味着原来的根目录是用户不可以修改的；上层目录用来存放可以修改的文件，这里其实随便来一个就行，因为之中的文件一定是挂载动作之后产生的；work略过；merge点在/overlay。
5. 将/proc切换，因为其中是系统运行所需的资源。
6. pivot_root是一个系统命令，将现在的根目录移动到/overlay/rom，/overlay作为新的根目录。这样相当于新的根目录中会有一个rom目录存放原来的（或者说不想被修改的）根目录。
7. 注意脚本前是否挂载过oem、data等其他物理分区，如果没有记得挂载，可以挂在rom里再移出来，也可以等8完成直接挂在新的根下。
8. 将原来的根下的一些目录移动挂载出来，这样他们就是可以直接读写，而不用做为upper。
   2、4、6是关键点