Bcache

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原因： 一些第一人称评论，请参阅 Help:Style。（在 Talk:Bcache 中讨论）

Bcache (块缓存) 允许您使用 SSD 作为另一个块设备（通常是旋转 HDD 或阵列）的读/写缓存（在回写模式下）或读取缓存（直写或绕写）。本文将展示如何使用 Bcache 作为根分区安装 Arch。有关 bcache 本身的介绍，请参阅 bcache 首页。请务必阅读并参考 bcache 手册。

提示： Bcache 的替代方案是 LVM 缓存。

Bcache 需要将后备设备格式化为 bcache 块设备。在大多数情况下，blocks to-bcache 可以进行就地转换。

此文章或章节已过时。

原因： 2024 年 bcache 与 btrfs 导致损坏的任何来源？链接的博客没有额外的详细信息（在 Talk:Bcache 中讨论）

警告

请务必先备份任何重要数据。
Bcache 和 btrfs 可能会导致文件系统损坏。请访问这篇文章以获取更多信息。Btrfs wiki 报告称，它已在内核 3.19+ 中修复 [1]。

在现有系统上设置已缓存的 btrfs 文件系统

警告： make-bcache 不会导入现有驱动器或分区 – 它会重新格式化它。

准备工作

安装 bcache-tools^AUR。

使用 fdisk 在 SSD 和硬盘上创建适当的分区，以保存缓存和后备数据。

提示： 可以在单个驱动器上创建多个分区。这允许在提交之前测试复杂的设置。请注意，当驱动器发生故障时，所有数据都将丢失。这也会由于不利的访问模式而降低驱动器的性能。

情况：1 个硬盘和 1 个读取缓存 SSD

警告

当单个硬盘发生故障时，所有数据都将丢失。
不要启用写入缓存，因为这可能会在 SSD 发生故障时导致数据丢失

+--------------+
| btrfs /mnt   |
+--------------+
| /dev/Bcache0 |
+--------------+
| Cache        |
| /dev/sdk1    |
+--------------+
| Data         |
| /dev/sdv1    |
+--------------+

1. 格式化后备设备（这通常是您的机械硬盘）。后备设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。这将创建 /dev/bcache0

# make-bcache -B /dev/sdv1

2. 格式化缓存设备（这通常是您的 SSD）。缓存设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备

# make-bcache -C /dev/sdk1

在此示例中，使用了默认的块和 bucket 大小 512B 和 128kB。块大小应与后备设备的扇区大小匹配，通常为 512 或 4k。bucket 大小应与缓存设备的擦除块大小匹配，目的是减少写入放大。例如，使用具有 4k 扇区的 HDD 和具有 2MB 擦除块大小的 SSD，此命令将如下所示

# make-bcache --block 4k --bucket 2M -C /dev/sdk1

注意： 您可能需要省略 --block 4k 选项，请参阅无法将缓存设备连接到后备设备。

3. 获取缓存设备的 uuid

# bcache-super-show /dev/sdk1 | grep cset
cset.uuid		f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec

4. 将缓存设备注册到您的后备设备。将示例 uuid 替换为您的缓存的 uuid。Udev 规则将在重启时处理此问题，并且只需执行一次。

# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache0/bcache/attach

5. 创建 btrfs 文件系统。

# mkfs.btrfs /dev/bcache0

6. 挂载文件系统

# mount /dev/bcache0 /mnt

7. 如果您希望在 initcpio 期间（即您在启动过程中的某个时刻需要它）可以使用此分区，则需要在 /etc/mkinitcpio.conf 中的模块数组中添加“bcache”，并在 block 和 filesystems 之间的列表中添加“bcache”挂钩。然后您必须重新生成 initramfs。

情况：4 个硬盘和 1 个读取缓存 SSD

警告

不要启用写入缓存，因为这可能会在 SSD 发生故障时导致数据丢失

+-----------------------------------------------------------+
|                         btrfs /mnt                        |
+--------------+--------------+--------------+--------------+
| /dev/Bcache0 | /dev/Bcache1 | /dev/Bcache2 | /dev/Bcache3 |
+--------------+--------------+--------------+--------------+
|                           Cache                           |  
|                         /dev/sdk1                         |
+--------------+--------------+--------------+--------------+
| Data         | Data         | Data         | Data         |
| /dev/sdv1    | /dev/sdw1    | /dev/sdx1    | /dev/sdy1    |
+--------------+--------------+--------------+--------------+

1. 格式化后备设备（这些通常是您的机械硬盘）。后备设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。这将创建 /dev/bcache0、/dev/bcache1、/dev/bcache2 和 /dev/bcache3

# make-bcache -B /dev/sdv1
# make-bcache -B /dev/sdw1
# make-bcache -B /dev/sdx1
# make-bcache -B /dev/sdy1

2. 格式化缓存设备（这通常是您的 SSD）。缓存设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。只有一个缓存设备可以添加到一组后备设备。

# make-bcache -C /dev/sdk1

3. 获取缓存设备的 uuid

# bcache-super-show /dev/sdk1 | grep cset
cset.uuid		f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec

4. 将缓存设备注册到您的后备设备。将示例 uuid 替换为您的缓存的 uuid。

# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache0/bcache/attach
# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache1/bcache/attach
# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache2/bcache/attach
# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache3/bcache/attach

5. 创建 btrfs 文件系统。数据和元数据都在阵列中存储两次，因此当单个硬盘发生故障时不会丢失数据。-L 参数定义文件系统的标签。

# mkfs.btrfs -L STORAGE -f -d raid1 -m raid1 /dev/bcache0 /dev/bcache1 /dev/bcache2 /dev/bcache3

6. 挂载文件系统

# mount /dev/bcache0 /mnt

情况：3 个硬盘和 3 个读/写缓存 SSD

警告

每个 HDD 都需要自己的 SSD，以避免在回写模式下的 SSD 发生故障时数据丢失。

+--------------------------------------------+
|                  btrfs /mnt                |
+--------------+--------------+--------------+
| /dev/Bcache0 | /dev/Bcache1 | /dev/Bcache2 |
+--------------+--------------+--------------+
| Cache        | Cache        | Cache        |  
| /dev/sdk1    | /dev/sdl1    | /dev/sdm1    |
+--------------+--------------+--------------+
| Data         | Data         | Data         |
| /dev/sdv1    | /dev/sdw1    | /dev/sdx1    |
+--------------+--------------+--------------+

1. 格式化后备设备（这些通常是您的机械硬盘）。后备设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。这将创建 /dev/bcache0、/dev/bcache1 和 /dev/bcache2。

# make-bcache -B /dev/sdv1
# make-bcache -B /dev/sdw1
# make-bcache -B /dev/sdx1

2. 格式化缓存设备（这些通常是您的 SSD）。缓存设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。为了避免在 SSD 发生故障时数据丢失，如果后备设备处于回写模式，则每个后备设备都需要自己的 SSD。直写和绕写模式下的缓存 SSD 可以由多个后备设备共享，因为它们在发生故障时不会导致数据丢失。

# make-bcache -C /dev/sdk1
# make-bcache -C /dev/sdl1
# make-bcache -C /dev/sdm1

3. 获取缓存设备的 uuid

# bcache-super-show /dev/sdk1 | grep cset
cset.uuid		f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec
# bcache-super-show /dev/sdl1 | grep cset
cset.uuid		4b05ce02-19f4-4cc6-8ca0-1f765671ceda
# bcache-super-show /dev/sdm1 | grep cset
cset.uuid		75ff0598-7624-46f6-bcac-c27a3cf1a09f

4. 将缓存设备注册到您的后备设备。将示例 uuid 替换为您的缓存的 uuid。

# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache0/bcache/attach
# echo 4b05ce02-19f4-4cc6-8ca0-1f765671ceda > /sys/block/bcache1/bcache/attach
# echo 75ff0598-7624-46f6-bcac-c27a3cf1a09f > /sys/block/bcache2/bcache/attach

5. 启用回写模式

此文章或章节已过时。

原因： 官方文档或内核文档中没有此类警告。以下内容的任何来源？（在 Talk:Bcache 中讨论）

警告

Bcache 写入缓存可能会导致 btrfs 文件系统发生灾难性故障。
Btrfs 假定底层设备按顺序执行写入，但 bcache 回写可能会违反该假设，从而导致使用它的 btrfs 文件系统崩溃。
每个缓存层或写入缓存都会增加在断电时丢失数据的风险。
使用带有 btrfs 的回写模式 bcache，风险自负。

# echo writeback > /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode
# echo writeback > /sys/block/bcache1/bcache/cache_mode
# echo writeback > /sys/block/bcache2/bcache/cache_mode

6. 创建 btrfs 文件系统。数据和元数据都在阵列中存储两次，因此当单个硬盘发生故障时不会丢失数据。-L 参数定义文件系统的标签。

# mkfs.btrfs -L STORAGE -f -d raid1 -m raid1 /dev/bcache0 /dev/bcache1 /dev/bcache2

7. 挂载文件系统

# mount /dev/bcache0 /mnt

情况：5 个硬盘和 3 个缓存 SSD

警告

回写模式下的每个缓存设备都必须仅用于缓存单个后备驱动器，以避免在该 SSD 发生故障时数据丢失。直写和绕写 SSD 可以共享。

+--------------------------------------------------------------------------+
|                                btrfs /mnt                                |
+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+
| /dev/Bcache0 | /dev/Bcache1 | /dev/Bcache2 | /dev/Bcache3 | /dev/Bcache4 |
+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+
| WriteB Cache |     Writethrough or writearound Cache      | WriteB Cache |  
| /dev/sdk1    |                 /dev/sdl1                  | /dev/sdm1    |
+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+
| Data         | Data         | Data         | Data         | Data         |
| /dev/sdv1    | /dev/sdw1    | /dev/sdx1    | /dev/sdy1    | /dev/sdz1    |
+--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+

1. 格式化后备设备（这些通常是您的机械硬盘）。后备设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。这将创建 /dev/bcache0、/dev/bcache1、/dev/bcache2、/dev/bcache3 和 /dev/bcache4。

# make-bcache -B /dev/sdv1
# make-bcache -B /dev/sdw1
# make-bcache -B /dev/sdx1
# make-bcache -B /dev/sdy1
# make-bcache -B /dev/sdz1

2. 格式化缓存设备（这些通常是您的 SSD）。缓存设备可以是整个设备、分区或任何其他标准块设备。为了避免在 SSD 发生故障时数据丢失，如果后备设备处于回写模式，则每个后备设备都需要自己的 SSD。直写和绕写模式下的缓存 SSD 可以由多个后备设备共享，因为它们在发生故障时不会导致数据丢失。

# make-bcache -C /dev/sdk1
# make-bcache -C /dev/sdl1
# make-bcache -C /dev/sdm1

3. 获取缓存设备的 uuid

# bcache-super-show /dev/sdk1 | grep cset
cset.uuid		f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec
# bcache-super-show /dev/sdl1 | grep cset
cset.uuid		4b05ce02-19f4-4cc6-8ca0-1f765671ceda
# bcache-super-show /dev/sdm1 | grep cset
cset.uuid		75ff0598-7624-46f6-bcac-c27a3cf1a09f

4. 将缓存设备注册到您的后备设备。将示例 uuid 替换为您的缓存的 uuid。

# echo f0e01318-f4fd-4fab-abbb-d76d870503ec > /sys/block/bcache0/bcache/attach
# echo 4b05ce02-19f4-4cc6-8ca0-1f765671ceda > /sys/block/bcache1/bcache/attach
# echo 4b05ce02-19f4-4cc6-8ca0-1f765671ceda > /sys/block/bcache2/bcache/attach
# echo 4b05ce02-19f4-4cc6-8ca0-1f765671ceda > /sys/block/bcache3/bcache/attach
# echo 75ff0598-7624-46f6-bcac-c27a3cf1a09f > /sys/block/bcache4/bcache/attach

5. 在非共享缓存上启用回写模式

# echo writeback > /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode
# echo writeback > /sys/block/bcache4/bcache/cache_mode

6. 创建 btrfs 文件系统。数据和元数据都在阵列中存储两次，因此当单个硬盘发生故障时不会丢失数据。-L 参数定义文件系统的标签。

# mkfs.btrfs -L STORAGE -f -d raid1 -m raid1 /dev/bcache0 /dev/bcache1 /dev/bcache2 /dev/bcache3 /dev/bcache4

7. 挂载文件系统

# mount /dev/bcache0 /mnt

Bcache 管理

1. 检查一切是否已正确设置

# cat /sys/block/bcache0/bcache/state

输出可以是

no cache：这意味着您尚未将缓存设备连接到您的后备 bcache 设备
clean：这意味着一切正常。缓存是干净的。
dirty：这意味着一切设置正常，并且您已启用回写，并且缓存是脏的。
inconsistent：您遇到麻烦了，因为后备设备与缓存设备不同步

您可以拥有一个与没有连接缓存设备的后备设备关联的 /dev/bcache0 设备。这意味着所有 I/O（读/写）都直接传递到后备设备（直通模式）

2. 查看正在使用的缓存模式

# cat /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode

[writethrough] writeback writearound none

在上面的示例中，启用了直写模式。

3. 显示有关已缓存设备的信息

# bcache-super-show /dev/sdXY

4. 停止后备设备

# echo 1 > /sys/block/sdX/sdX[Y]/bcache/stop

5. 分离缓存设备

# echo 1 > /sys/block/sdX/sdX[Y]/bcache/detach

6. 安全移除缓存设备

# echo cache-set-uuid > /sys/block/bcache0/bcache/detach

7. 释放连接的设备

# echo 1 > /sys/fs/bcache/cache-set-uuid/stop

安装到 bcache 设备

1. 从安装盘启动（最低 2013.08.01）。

2. 安装 bcache-tools^AUR。

3. 分区您的 HDD

注意： 尽管 Grub2 可能不支持 bcache（如下所述），但它完全支持 UEFI。因此，只要 Linux 内核正确处理您的启动设备所需的模块已编译到内核中，或者包含在 initramfs 中，并且您可以将这些文件包含在其中，则可以省略下面描述的单独启动分区，而支持 FAT EFI 系统分区。有关更多信息，请参阅 GRUB 和/或 UEFI。

grub 无法处理 bcache，因此您至少需要 2 个分区（boot 分区和一个用于 bcache 后端设备的分区）。如果您正在使用 UEFI，您还需要一个 EFI 系统分区 (ESP)。例如：

   1            2048         2099199   1024.0 MiB  EF00  EFI system partition
   2         2099200         4196351   1024.0 MiB  EA00  arch_boot
   3         4196352       499998719   236.4 GiB   8300  bcache_backing

注意： 此示例没有交换文件/分区。要在缓存上使用交换分区，请在步骤 7 中使用 LVM。要在缓存外部使用交换分区，请务必立即创建一个交换分区。

4. 将您的 HDD 配置为 bcache 后端设备。

# make-bcache -B /dev/sda3

注意

在准备任何启动盘时，了解您可能做出的任何决定的影响非常重要。请仔细阅读并再次阅读您选择的启动加载程序/-管理器的文档，并认真考虑它可能与 bcache 有何关联。
如果所有关联的磁盘都如下所示一次性分区，则 bcache 将自动将“ -B 后端存储”附加到“ -C ssd 缓存”，并且步骤 5 是不必要的。

# make-bcache -B /dev/sd? /dev/sd? -C /dev/sd?

您现在拥有一个 /dev/bcache0 设备。

5. 配置您的 SSD

将 SSD 格式化为缓存设备，并将其链接到后端设备

# make-bcache -C /dev/sdb
# echo /dev/sdb > /sys/fs/bcache/register 
# echo UUID__from_previous_command > /sys/block/bcache0/bcache/attach

注意： 如果 UUID 被遗忘，可以在缓存设备注册后使用 ls /sys/fs/bcache/ 找到它。

6. 格式化 bcache 设备。如果您想划分 /dev/bcache0 设备的使用方式（例如，用于单独的 /、/home、/var 等），请使用 LVM 或 btrfs 子卷。

# mkfs.btrfs /dev/bcache0
# mount /dev/bcache0 /mnt/
# btrfs subvolume create /mnt/root
# btrfs subvolume create /mnt/home
# umount /mnt

如果您愿意，甚至可以在其上设置 LUKS，例如使用 cryptsetup。在 'cryptdevice' 内核选项中引用 bcache 设备是可以正常工作的。

7. 准备安装挂载点

# mkfs.ext4 /dev/sda2
# mkfs.fat -F 32 /dev/sda1

现在安装 arch-install-scripts 软件包。然后

# mount /dev/bcache0 -o subvol=root,compress=lzo /mnt/
# mount --mkdir /dev/bcache0 -o subvol=home,compress=lzo /mnt/home
# mount --mkdir /dev/sda2 /mnt/boot
# mount --mkdir /dev/sda1 /mnt/efi

8. 按照安装指南正常安装系统，但以下情况除外：

在您编辑 /etc/mkinitcpio.conf 并运行 mkinitcpio -p linux 之前

安装 bcache-tools^AUR。
编辑 /etc/mkinitcpio.conf
- 添加 “bcache” 模块
- 在 block 和 filesystem 钩子之间添加 “bcache” 钩子

注意： 如果您出于任何原因在重启后想从安装介质打开后端设备，则必须手动注册它。确保 bcache 模块已加载，然后将相关设备 echo 到 /sys/bcache/register。您应该使用 dmesg 查看这是否有效。

从安装盘访问

以下是如何从安装盘访问在安装盘启动之前存在的 bcache 分区。启动安装盘并从 AUR 安装 bcache-tools^AUR，就像上一节中一样。然后，将模块添加到内核

# modprobe bcache

您的设备不会立即出现在 /dev/bcache*。要强制内核查找它，请告诉它重新读取分区表

# partprobe

现在，/dev/bcache* 应该存在，您可以从此处继续挂载、重新格式化等操作。

要在不配置互联网和安装 bcache-tools^AUR 的情况下启动缓存，请像以前一样加载内核模块——它包含在主线内核中。然后，通过注册所有从属设备来启动缓存

# echo /dev/sdX > /sys/fs/bcache/register
# echo /dev/sdY > /sys/fs/bcache/register
# ...

bcache 设备将在最后一个必需的从属设备注册后立即出现。

writethrough 后端设备可以在不注册任何缓存的情况下启动。如果有很多这样的设备并且您很着急，或者某些缓存由于某种原因无法访问，则可以这样做。如上所述注册设备，然后启动它

# echo 1 > /sys/block/sdX/bcache/running

Bcache 实际上并未分离任何缓存，如果注册了任何缓存设备，它仍然会添加它们。此命令将在 writeback 后端设备上“起作用”，但会发生大规模数据损坏。仅当丢失的缓存完全无法恢复时才执行此操作。

配置

警告： 不要启用 discard 选项！它可能导致无法恢复的损坏。 [2][3]

有许多选项可以配置（例如缓存模式、缓存刷新间隔、顺序写入启发式等）。这目前通过写入 /sys 中的文件来完成。请参阅 bcache 用户文档。

更改缓存模式是通过将 writethrough、writeback、writearound 或 none 之一 echo 到 /sys/block/bcache[0-9]/bcache/cache_mode 来完成的。

请注意，对 /sys 的某些更改是临时的，并且会在重启后恢复（似乎至少 cache_mode 不需要此解决方法）。要在启动时设置自定义配置，请在 /etc/tmpfiles.d 中创建一个 .conf 文件。要以持久的方式将 bcache0 的顺序截止值设置为 1 MB 并回写，您可以创建一个文件 /etc/tmpfiles.d/my-bcache.conf，内容如下：

w /sys/block/bcache0/bcache/sequential_cutoff - - - - 1M
w /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode        - - - - writeback

情况：阻止对 HDD 的所有写入访问

警告

当硬盘驱动器或 SSD 发生故障时，所有数据都将丢失。
考虑使用 BTRFS RAID 以防止 SSD/HDD 发生故障时数据丢失。

在这种情况下，目标是尽可能使 HDD 保持空闲状态。这通过使用 SSD 吸收所有写入操作来实现。只有当 SSD 已满，或者读取的内容不在 SSD 上时，才会激活硬盘驱动器。

启用 writeback 缓存模式

# echo writeback > /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode

让 bcache 完全与硬盘驱动器同步。

# echo 0 > /sys/block/bcache0/bcache/writeback_percent

不要让顺序 IO 绕过缓存

# echo 0 > /sys/block/bcache0/bcache/sequential_cutoff

让 bcache 在上次同步完成后等待一周

# echo $((7*24*60*60)) > /sys/block/bcache0/bcache/writeback_delay

当存在读/写拥塞时，不要让 bcache 绕过缓存

# echo 0 > /sys/fs/bcache/<cache set>/congested_read_threshold_us
# echo 0 > /sys/fs/bcache/<cache set>/congested_write_threshold_us

让 HDD 在 20 分钟后进入睡眠状态

# hdparm -S 240  /dev/$(cat /sys/block/bcache0/bcache/backing_dev_name)
/dev/sdh1:
setting standby to 240 (20 minutes)

First use lsblk to get the device names of the HDD and SSD. In this example /dev/sdh1 is the HDD, /dev/sdc1 is the SSD:

# lsblk -M -s
bcache0   254:0    0 931.5G  0 disk 
   ├─sdc1      8:33   0 111.8G  0 part 
   │ └─sdc     8:32   0 111.8G  0 disk 
   └─sdh1      8:113  0 931.5G  0 part 
     └─sdh     8:112  0 931.5G  0 disk

现在可以使用 Dstat 监视对 bcache 集成员的磁盘访问。

$ dstat -D sdc1,sdh1

高级操作

调整后端设备大小

只要您不移动分区起始位置，就可以调整后端设备的大小。邮件列表中描述了此过程。这是一个直接在 bcache0 上使用 btrfs 卷的示例。对于 LVM 容器或其他文件系统，过程将有所不同。

扩容示例

在此示例中，我将文件系统扩容 4GB。

1. 重启到 Live CD/USB 驱动器（不必启用 bcache），并使用 fdisk、gdisk、parted 或您其他喜欢的工具删除后端分区，并使用相同的起始位置和总大小大 4G 的大小重新创建它。

警告： 不要使用像 GParted 这样的工具，它可能会执行文件系统操作！它无法识别 bcache 分区，并可能覆盖其中的一部分！！

2. 重启到您的正常安装。您的文件系统当前将被挂载。这没关系。发出命令以将分区大小调整到其最大值。对于 btrfs，它是

# btrfs filesystem resize max /

对于 ext3/4，它是

# resize2fs /dev/bcache0

缩容示例

在此示例中，我将文件系统缩容 4GB。

1. 禁用 writeback 缓存（切换到 writethrough 缓存）并等待磁盘刷新。

# echo writethrough > /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode
$ watch cat /sys/block/bcache0/bcache/state

等待直到状态报告 “clean”。这可能需要一段时间。

强制将缓存刷新到后端设备

我建议使用

 # echo 0 > /sys/block/bcache0/bcache/writeback_percent

这将在一分钟内将缓存的脏数据刷新到后端设备。

之后使用以下命令恢复该值

# echo 10 > /sys/block/bcache0/bcache/writeback_percent

2. 将已挂载的文件系统缩小大于所需量的值，以确保我们稍后不会意外地裁剪它。对于 btrfs，它是

# btrfs filesystem resize -5G /

对于 ext3/4，您可以使用 resize2fs，但仅当分区未挂载时才可以使用

$ df -h /home

/dev/bcache0    290G   20G   270G   1% /home

# umount /home
# resize2fs /dev/bcache0 283G

3. 重启到 LiveCD/USB 驱动器（不需要支持 bcache），并使用 fdisk、gdisk、parted 或您其他喜欢的工具删除后端分区，并使用相同的起始位置和总大小小 4G 的大小重新创建它。

警告： 不要使用像 GParted 这样的工具，它可能会执行文件系统操作！它无法识别 bcache 分区，并可能覆盖其中的一部分！！

4. 重启到您的正常安装。您的文件系统当前将被挂载。这没关系。发出命令以将分区大小调整到其最大值（即我们在步骤 3 中将实际分区缩小到的大小）。对于 btrfs，它是

# btrfs filesystem resize max /

对于 ext3/4，它是

# resize2fs /dev/bcache0

5. 如果您希望启用 writeback 缓存，请重新启用它

# echo writeback > /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode

注意： 如果您非常小心，可以将文件系统缩小到步骤 2 中的确切大小，并避免步骤 4。但是请注意，许多分区工具并不能完全按照您的意愿执行操作，而是调整请求的分区起始/结束点以在扇区边界上结束。这可能很难提前计算。

故障排除

/dev/bcache 设备在启动时不存在

如果您被发送到 busy box shell 并出现错误

ERROR: Unable to find root device 'UUID=b6b2d82b-f87e-44d5-bbc5-c51dd7aace15'.
You are being dropped to a recovery shell
    Type 'exit' to try and continue booting

如果后端设备配置为 “writeback” 模式（默认模式为 writearound），则可能会发生这种情况。在 “writeback” 模式下，/dev/bcache0 设备在缓存设备注册并附加之前不会启动。注册是每次启动都需要发生的事情，但附加应该只需要完成一次。

要继续启动，请尝试以下操作之一

注册后端设备和缓存设备

# echo /dev/sda3 > /sys/fs/bcache/register
# echo /dev/sdb > /sys/fs/bcache/register

如果 /dev/bcache0 设备现在存在，请键入 exit 并继续启动。您需要修复您的 initcpio 以确保设备在挂载根设备之前注册。

注意

“sh: echo: write error: Invalid argument” 错误意味着设备已注册或未被识别为 bcache 后端设备或缓存。如果在启动时使用 udev 规则，则只有在找到 bcache 超级块时才应尝试注册设备。
如果由于流氓超级块导致 blkid 和 bcache-probe “不一致”，也可能发生这种情况，如安装步骤 7 中使用 udev 的 69-bcache.rules。有关可能的解释/解决方案，请参阅 bcache 的 wiki。

重新将缓存附加到后端设备

如果缓存设备已注册，则 UUID 为缓存的文件夹应存在于 /sys/fs/bcache 中。使用该 UUID 并按照以下示例操作

# ls /sys/fs/bcache/

b6b2d82b-f87e-44d5-bbc5-c51dd7aace15     register     register_quiet

# echo b6b2d82b-f87e-44d5-bbc5-c51dd7aace15 > /sys/block/sda/sda3/bcache/attach

如果 /dev/bcache0 设备现在存在，请键入 exit 并继续启动。您不应该再次执行此操作。如果问题仍然存在，请在 bcache 邮件列表中提问。

注意： sh: echo: write error: Invalid argument 错误意味着设备已附加。 sh: echo: write error: No such file or directory 错误意味着 UUID 不是有效的缓存（请确保您正确键入了它）。

使缓存无效并强制后端设备在没有缓存的情况下运行。您可能需要检查一些统计信息，例如 “dirty_data”，以便您了解将丢失多少数据。

# cat /sys/block/sda/sda3/bcache/dirty_data

-3.9M

脏数据是缓存中尚未写入后端设备的数据。如果您强制后端设备运行，即使您稍后重新附加缓存，这些数据也会丢失。

# cat /sys/block/sda/sda3/bcache/running

# echo 1 > /sys/block/sda/sda3/bcache/running

/dev/bcache0 设备现在将存在。键入 exit 并继续启动。您可能需要注销缓存设备并再次运行 make-bcache。对 /dev/bcache0 执行 fsck 也是明智之举。请参阅 bcache 文档。

警告： 仅当以上两个选项均不起作用时才使缓存无效。

/sys/fs/bcache/ 不存在

您启动的内核未启用 bcache，或者您未加载 bcache 模块

尝试附加设备时出现 write error: Invalid argument，原因是块参数不匹配

当尝试附加设备时出现 bash: echo: write error: Invalid argument，并且实际错误通过 dmesg 显示

bcache: bch_cached_dev_attach() Couldn't attach sdc: block size less than set's block size

发生这种情况是因为 --block 4k 参数未在任一设备上设置，并且默认值可能不匹配。

在一个命令中同时创建后端设备和缓存设备会自动解决此问题，但是当使用单独的命令时，有时需要在两个设备上手动设置块大小参数。

设备或资源忙

当设备用作 bcache 后端设备时，无法对其进行格式化或分区

# make-bcache -C /dev/sdb1
Can't open dev /dev/sdb1: Device or resource busy

# fdisk /dev/sdb

Welcome to fdisk (util-linux 2.37.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

This disk is currently in use - repartitioning is probably a bad idea.
It's recommended to umount all file systems, and swapoff all swap
partitions on this disk.


Command (m for help): q

要解决此问题，请首先运行此命令以确认磁盘实际上用作 bcache 后端设备

# bcache-super-show /dev/sdb1
sb.magic		ok
sb.first_sector		8 [match]
sb.csum			A3D2B8610F6C5E35 [match]
sb.version		1 [backing device]

dev.label		(empty)
dev.uuid		5a868788-65a2-4564-b4b7-c1817d0b6080
dev.sectors_per_block	1
dev.sectors_per_bucket	1024
dev.data.first_sector	16
dev.data.cache_mode	1 [writeback]
dev.data.cache_state	2 [dirty]

cset.uuid		42dcb651-6b53-4b65-bc49-9b1ca0acc5b1

然后停止后端设备。这也将删除相应的 /dev/bcache 设备。

# echo 1 > /sys/class/block/sdb1/bcache/stop

# dmesg
[ 3171.263577] bcache: bcache_device_free() bcache0 stopped

现在可以对设备进行分区

# fdisk /dev/sdb

Welcome to fdisk (util-linux 2.37.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): q

当 fdisk 退出时，内核会再次扫描驱动器，注意到它是 bcache 后端设备，并将驱动器用作后端设备。

# dmesg
[ 3190.643270]  sdb: sdb1
[ 3190.833029] bcache: register_bdev() registered backing device sdb1

这将在 /sys/class/block/sdb1/ 下创建目录 bcache

# ls /sys/class/block/sdb1/
alignment_offset  bcache  dev  discard_alignment  holders  inflight  partition	power  ro  size  start	stat  subsystem  uevent

另请参阅