如何将树莓Pi系统拷贝至硬盘中运行

如何将树莓Pi系统拷贝至硬盘中运行

更新于 2026-06-146 分钟阅读
技术折腾树莓派Linux
延

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"存在即反抗。"

前情提要：前些天想搭建一个简易NAS存一些文件、图片、音乐、电影，也正好把吃灰好久的树莓派和一块4TB HDD用起来。但因为TF卡频繁的读写会导致TF卡很快挂掉，我这张又是128GB的闪迪金卡，所以很舍不得把它用来当树莓派的系统。尽管我会关掉swap和日志写入，但我还是希望更保险一点——通过USB外置硬盘来运行整个Raspi OS，空间又大又安全 ✔️。

设备： Raspberry Pi 4 Model B (with 4GiB RAM)
系统： Raspberry Pi OS Lite (64 bit) based on Debian 13 Trixie
硬盘： 西数红盘 4TiB

PS: 尽管是个较为复杂的工作，但全命令行是可以实现的，因此实际并不需要显示器连接或远程桌面，因此为了最小化和纯净的体验，Lite系统就足以支撑起简单的samba甚至OpenMediaVault配置了，如果选择了桌面环境反而会有些臃肿。

Step 0: 前期准备

使用 CAT 5e 以上的网线连接到路由器或交换机，保证树莓派跑满千兆有线网络，不要使用WLAN进行这类存储设备的配置，会非常不稳定。

Step 1: 写入系统到TF卡并进行初始配置

将系统通过Raspberry Pi Imager写入到TF卡并启动，这是不可避免的。也许你希望直接把系统写入到硬盘并启动了事，但这在大容量存储设备上不可行。 Raspberry Pi Imager会自动将你的硬盘设置为MBR，这会导致你驱动器上大于2TiB的部分不被支持，被浪费掉。 同时强烈建议不管硬盘大小都使用更为先进的GPT，而不是老旧的MBR。

在写入TF卡时要在Imager中进行的配置：

  • 账户与密码
  • 时区与键盘
  • ssh
  • WLAN留空 (我们已经使用了有线连接，没有必要再配置无线网连接。)

待系统启动后，通过路由器的管理面板找到raspi的IP地址，并将其与树莓派有线网卡的MAC地址绑定，使其IP不再变动，这样方便后续的管理与使用。

最后更新一下系统：

sudo apt update
sudo apt upgrade

还可以安装一下自己想要的软件，比如我安装了更为习惯的vim并删除了nano，samba等服务可以后期再装，否则稍后拷贝系统会需要更长时间。

Step 2: 初始化HDD并拷贝系统

⚠️这一步会清空你的磁盘，请做好备份⚠️

首先我们需要将整个磁盘转为GPT格式并分区，先检查磁盘的位置：

lsblk

假设磁盘位于/dev/sda，使用parted来修改分区表并创建分区:

parted /dev/sda

在parted中运行：

mklabel gpt                         # 将整个磁盘转化为GPT分区表
yes                                 # 确认
mkpart primary fat32 1MiB 512MiB    # 创建一个512MiB大小的EFI分区，用于存放引导文件
set 1 boot on                       # 使EFI分区被标记为可引导启动
mkpart primary ext4 512MiB 100%     # 创建主分区，从512MiB的位置开始直到填满100%的磁盘空间
quit                                # 退出parted

这一步完成后在/dev/sda下会分别存在/dev/sda1和/dev/sda2两个分区，分别是EFI和主分区，我们接下来格式化这两个分区：

sudo mkfs.vfat -F32 /dev/sda1
sudo mkfs.ext4 /dev/sda2

之后开始拷贝我们的系统到HDD中并确保它可以被引导启动

（就在这一步我被AI大人坑了一下午！！！）
首先分别把当前TF卡的两个分区和HDD的两个分区挂载到两个位置，我选择把当前系统挂载到/mnt/src，HDD挂载到/mnt/dst，在这之前可以再用lsblk看一下TF卡和HDD的位置，我的分别是/dev/mmcblk0和/dev/sda：

# TF 卡
sudo mount --mkdir /dev/mmcblk0p2 /mnt/src
sudo mount --mkdir /dev/mmcblk0p1 /mnt/src/boot/firmware
 
# HDD
sudo mount --mkdir /dev/sda2 /mnt/dst
sudo mount --mkdir /dev/sda1 /mnt/dst/boot/firmware

AI没有提到的是：

⚠️在Debian 12 Bookworm的Raspi OS之后，所有引导文件都被放在了/boot/firmware中，所以挂载时要格外注意这一点。⚠️

我们不用cp或者dd来拷贝系统，而是用rsync这个工具，并将一些没有必要的目录排除在外不拷贝：

sudo rsync -aAXHv \
  --exclude={"/dev/*","/proc/*","/sys/*","/tmp/*","/run/*","/mnt/*","/media/*","/lost+found"} \
  /mnt/src/ /mnt/dst/

Step 3: 修改新系统的fstab等

在/mnt/dst/etc/fstab（也就是新系统的/etc/fstab）文件中存放了“自动挂载”相关的信息，它告诉系统哪些分区在开机时自动挂载到何处。如果这里配置有误，系统就找不到正确的分区从而无法启动。由于我们刚才拷贝的内容来自原系统，所以这里面的信息还是指向了原来的TF卡，因此我们要把它改成HDD的分区们。

这里补充一个关于UUID的知识，UUID是一种通用唯一身份识别符，在这里用来给我们的存储设备和它们的分区标记唯一身份信息。一个磁盘或分区的UUID在创建时就已经固定，不会变动，而系统内的路径比如/dev/sda有可能会改变，因此我们在fstab中使用UUID和磁盘分区的PARTUUID来指代它们，而不是/dev/sda这样的路径。

使用blkid <设备>来查看指定设备的UUID，如：

blkid /dev/sda1
blkid /dev/sda2

这样就分别拥有了我们EFI分区和主分区的PARTUUID。

AI在这里再次坑了我：

⚠️一定找后面的PARTUUID=，而不是前面的UUID=，Raspi OS在fstab中使用的是PARTUUID=xxxx-xxxx⚠️

将它们复制到剪贴板备用，接下来：

sudo vim /mnt/dst/etc/fstab

将其中/boot/firmware和/前面的PARTUUID=xxxx-xxxx分别改为刚刚获取到的sda1和sda2的PARTUUID。

最后我们修改一下/mnt/dst/boot/firmware/cmdline.txt(在Raspi OS，cmdline.txt的位置也被放进了/boot/firmware)

sudo vim /mnt/dst/boot/firmware/cmdline.txt

将其中root=PARTUUID=xxxx-xxxx的PARTUUID该为我们主分区sda2的PARTUUID并保存。

最后更改一下系统引导顺序，把USB设置成第一位（其实不改也可以，到时候拔掉TF卡系统找不到TF卡会自动找下一级USB启动）：

sudo raspi-config

Advanced Options - Boot Order - NVMe USB Boot

保存后umount刚刚的挂载防止使用中的情况：

sudo umount -R /mnt

现在可以关闭电源，拔下TF卡并重新上电了！

至此，我们的树莓派系统成功跑在了HDD上（或者你有SSD的话性能会更好），之后的Samba或者Open Media Vault以及性能优化全看你的选择~

2025-12-18_15:41 by 晴れ空☀️

后记

我最后选择了samba（公网配置OpenVPN）的方案，于是在samba的配置这里又踩了个坑。
如果你的手机是iOS，首先要在/etc/samba/smb.conf中[global]模块下面加一条

vfs objects = fruit streams_xattr

这对iOS的文件App至关重要，如果不加上它会导致iOS系统对你分享的目录只读。T_T

Last Edited: 2026-03-31_01:20 by 晴れ空☀️

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