许多在 Raspberry Pi 和类似单板计算机上运行的应用程序——比如将数据报告到中心数据库服务器的环境数据记录器——实际上并不需要在 Pi 的 SD 卡上本地存储任何状态。这意味着你可以使用只读根文件系统运行 Pi，这样可以极大地延长 SD 卡的使用寿命。
请记住，在只读文件系统下，重启或电源故障后，日志不会在 Pi 上持久保存，因此远程日志对于故障排查非常有帮助。本文中的信息截至2024年3月，至少适用于Raspberry Pi OS 11（Bullseye）和12（Bookworm），但不作任何保证。
这些更改风险较高；即使一切顺利，按照步骤操作也可能导致 Pi 无法启动，需要通过键盘和显示器进行修复（参阅我的《Pi 可靠性》一文中的风险与收益）。microSD卡选择 对于这种情况，使用最小的 SD 卡即可；高级耐用卡虽然理想但并非强制，因为目标是（几乎）不写入它。
操作概述：主要步骤包括：
- 移除不必要的软件并禁用不必要的服务
- 确保 Pi 不使用 SD 卡作为交换空间
- 对于依赖于写入磁盘的服务，采取工作变通或黑客手段
- 为必须可写入的路径提供 tmpfs 文件系统，存储临时数据
- 配置系统以将根文件系统设置为只读
- 在系统范围内添加 shell 简捷方式以简化系统维护
详细步骤如下：
- 移除不必要的软件和服务：尽管有些指南建议移除 logrotate 并使用 busybox-syslogd 替代，但我倾向于继续使用 journalctl，因此不做此操作。检查 Pi 上运行的服务，并禁用不需要的，并确保 Pi 不使用 SD 卡作为交换空间。
- 更新并重启：虽然不是必需的，但我喜欢在冻结系统之前确保其是最新的：
sudo apt update && sudo apt upgrade，sudo apt autoremove --purge，sudo reboot now - 编辑 /boot/cmdline.txt：禁用交换空间和文件系统检查，添加
fsck.mode=skip noswap（除非计划使用外部驱动作为交换空间） - 转换到 NTP 而不是 systemd-timesyncd：根据网络资料，systemd-timesyncd 在只读文件系统下可能无法工作，但我们可以使用 NTP，并允许 fake-hwclock 写入文件系统（尽管这不理想），但每次开机时时钟都会重置到1970年，这会导致问题。同时，使用
sudo raspi-config检查时间设置是否正确。 - 从 systemd-timesyncd 切换到 NTP：
sudo systemctl disable systemd-timesyncd.service，sudo apt install ntp，然后调整 NTP 设置，如编辑/etc/ntp.conf并将 driftfile 设置到临时文件夹/var/tmp（稍后将放入 tmpfs）。 - 网络管理：这些步骤适用于 Raspberry Pi OS 11、12 及更高版本。对于较旧版本（10/Buster 及以下），请参阅我先前博客中的 DHCP/DHCPD5 部分。
- 重新排列网络文件：移除不必要的持久文件，并在
/var/run（已为 tmpfs）创建链接：sudo mv /etc/resolv.conf /var/run/resolv.conf && sudo ln -s /var/run/resolv.conf /etc/resolv.conf等。 - 移动随机种子文件到可写位置：将现有的 systemd 随机种子文件移动到 tmpfs 目录，并在原位置创建链接：
sudo mv /var/lib/systemd/random-seed /tmp/systemd-random-seed && sudo ln -s /tmp/systemd-random-seed /var/lib/systemd/random-seed - 针对 snapd：我对只读文件系统上的 snapd 行为了解有限，但目前注意到：通过 snap 安装的程序似乎仍能运行，但会有一些日志消息（如无法运行守护进程等），但这些可以忽略，因为 snapd 无法写入
state.json时无需保持锁。 - 关闭 systemd-rfkill：虽然不多见讨论，但在无线设备（Wi-Fi、蓝牙）正常工作的情况下，可以禁用此服务：
sudo systemctl disable systemd-rfkill.service和sudo systemctl mask systemd-rfkill.socket - 禁用每日 apt 和 mandb 任务：这些任务期望在重启后写入持久文件系统，但在冻结软件的系统中不需要：
sudo systemctl mask man-db.timer等。 - 将临时文件夹移到 tmpfs：编辑
/etc/fstab添加临时文件系统条目。 - 移动 spool 文件夹到 tmpfs：编辑
/etc/fstab添加 spool 文件夹条目（如/var/spool/mail和/var/spool/rsyslog）。 - 处理
/var/log：在/etc/fstab中添加/var/log的 tmpfs 条目，并限制 journald 的空间使用（如果使用 journald）。 - 可选：完全禁用 journald 持久化：如果不希望将
/var/log存储在 RAM 中或磁盘上，可以配置系统不写入日志到这些位置。 - 重启、检查并修复：重启系统后，通过
mount命令验证 SD 卡分区是否为只读模式，并使用sudo journalctl -b 0检查是否有任何问题。