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調整磁碟映像/檔案系統的大小以精確容納一組可用空間接近零的文件

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調整磁碟映像/檔案系統的大小以精確容納一組可用空間接近零的文件

我需要用適合腳本/make/自動化的程式碼建立磁碟映像（兩個分割區，一個FAT 檔案系統和一個ext4 檔案系統，用於UEFI/Syslinux USB Linux 開機[作業系統安裝程式]，在生產中永遠不會改變）精確（或非常接近）一組任意大小的檔案的大小。換句話說，給定一組構建文件，我需要知道如何生成 FAT 和 ext4 文件系統映像，以及經過分區以保存它們的磁碟映像，其大小經過計算，可導致盡可能接近零的可用空間。稍微多一點空間是可以犯錯的，但兩年後有人向文件添加 N+1 位元組時失敗就不行了。這需要適合 makefile，即反覆試驗並不能解決問題（儘管我認為如果情況變得更糟，帶有閾值的迭代解決方案可能會起作用）。這類似於 ISO-9660 映像（先前的專案中曾使用過該映像，但 Syslinux 不支援 UEFI 上的 ISO-9660 映像）。

我正在使用dd（分配磁碟映像）、、parted（dd分配 FAT 檔案系統）、、mkfs.vfat（dd用於 ext4）、、mkfs.ext4（kpartx映射分割區）、dd（寫入 FAT 分割區）、dd（寫入ext4 分割區），最後dd將磁碟映像寫入USB以在實際硬體上啟動。

我目前的想法是用來du確定檔案在建置磁碟上佔用多少空間，然後為額外的檔案系統和分割區開銷以及誤差幅度添加一些餘裕。所以我需要知道dd給定輸出的每個 的區塊計數du。

另一個選擇是建立固定大小的大映像，寫入文件，然後將 FAT、ext4 和分割區的大小調整為最小大小。 ext4 檔案系統可以縮小，我看到 FAT 檔案系統也可以縮小。但是，您仍然面臨計算將其縮小到多少的問題。想知道以前是否有人這樣做過，有一些具體的想法（或範例程式碼）。

答案1

我最終使用了軟糖因素和迭代方法的組合（作為故障保護）。這並不需要像我最初設想的那麼複雜。事實證明，目前 FAT 幾乎不需要捏造，但 ext 需要大量的負捏造；由於 ext4 的軟糖係數為零，我有足夠的可用空間（超過 21M）。我轉換為 ext2（誰需要一個臭日誌？！），增加了我的區塊大小，並仔細計算了我需要的 inode，並從中獲得了更多兆位元組的可用空間。我想我可以從 du 獲得“實際大小”並從那裡開始計算，但我認為計算開銷，即使它們是不同的檔案系統，也會是更接近的近似值。

# Estimated filesystem overhead, in 512-byte blocks
FS_ESP_FUDGE=256 
FS_ISO_FUDGE=-80000 # Wow!
FS_FUDGE_INCR=1024
...
read ESP_RSIZE d < <(du --summarize --block-size=512 $ESP)
read ISO_RSIZE d < <(du --summarize --block-size=512 $ISO)

success=false
until $success; do 
    let ESP_SIZE=ESP_RSIZE+FS_ESP_FUDGE
    let ISO_SIZE=ISO_RSIZE+FS_ISO_FUDGE
    let ESP_START=2048
    let IMG_SIZE=ESP_SIZE+ISO_SIZE+ESP_START
    let ESP_END=ESP_START+ESP_SIZE-1
    let ISO_START=ESP_END+1

    success=true
...
    sudo /sbin/mkfs.vfat /dev/mapper/$p1 -F 16 \
        || error_exit "mkfs.vfat failed" 5
    # -N: Count the inodes (all files, plus . and .. for each directory,
    # which I can't get "find" to include).  
    sudo /sbin/mke2fs -b 4096 -N $(( $(find $ISO | wc -l ) + 2 * $(find $ISO -type d | wc -l))) -m 0 -q /dev/mapper/$p2 \
        || error_exit "mke2fs failed" 6
...
    if ! tar -C $ESP -c --exclude-vcs --exclude-backups . | \
        sudo tar -C mnt/esp -x; then
        {
            read
            read fs onek used avail use rest
        } < <(df mnt/esp)
        # Are we out of disk space? If not, bail, else increase margin, retry
        [[ $onek -ne $used || $avail -ne 0 || $use != "100%" ]] && \
            error_exit "esp tar failed" 9
        let FS_ESP_FUDGE=FS_ESP_FUDGE+FS_FUDGE_INCR
        success=false
    fi
    if ! tar -C $ISO -c --exclude-vcs --exclude-backups . | \
        sudo tar -C mnt/iso --owner=root --group=root -x ; then
        {
            read
            read fs onek used avail use rest
        } < <(df mnt/iso)
        # Are we out of disk space? If not, bail, else increase margin, retry
        [[ $onek -ne $used || $avail -ne 0 || $use != "100%" ]] && \
            error_exit "iso tar failed" 10
        let FS_ISO_FUDGE=FS_ISO_FUDGE+FS_FUDGE_INCR
        success=false
    fi
    $success || echo "Whoops, I guessed too small; please adjust fudge factor.  Retrying ..."
...
done

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