linux实现macos的timeMachine系统备份

在上一篇文章中，我们详细介绍了Btrfs文件系统的基本使用方法和核心原理。本文将重点讲解如何利用Btrfs的特性来实现系统备份功能。

实现原理其实很简单：Linux内核支持直接从Btrfs的子卷（subvolume）启动系统。基于这个特性，我们可以通过计划任务定期为系统根目录创建快照，再配合btrfs-linux自动生成对应的GRUB启动项，从而实现完整的系统备份和恢复功能。

为了简化操作流程，我推荐使用TimeShift或Snapper这类工具。它们提供了图形化界面，让系统备份和恢复变得更加直观和便捷。

准备工作

timeshift需要根子卷（@）以及home子卷（@home）这两个特殊的子卷。但是Ubuntu在默认安装时候并不会创建这两个子卷。所以我们要手工创建一下。

在安装Ubuntu时，强烈建议将/boot目录单独分区。这是因为GRUB在读取grub.cfg配置文件时不支持Btrfs子卷机制。如果不单独分区，当系统挂载到@子卷后，新生成的grub.cfg会位于@子卷的/boot目录下，而不是原始根目录的/boot下，导致GRUB引导配置失效。如果你在安装时未进行单独分区，请不用担心，后续章节会详细介绍解决方案。

在这里默认你已经将ubuntu安装到btrfs中。

步骤：

1. 创建@子卷。
   sudo btrfs subvolume snapshot / /@
2. 创建@home子卷
   sudo btrfs subvolume create /@home
3. 复制home文件夹的内容到@home子卷
   sudo cp -a /home/* /@home
4. 修改grub，在linux启动参数中新增btrfs子卷
   修改/etc/default/grub，在GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT这行追加rootflags=subvol=@
5. 执行 sudo update-grub更新grub引导
6. 重启
7. 修改/etc/fstab，直接原有的 / 挂载上修改，删除subvolid=x字段，如果存在subvol，否则追加subvol=/改成/@。如下所示

/dev/disk/by-uuid/uuid / btrfs defaults,subvol=/@ 0 1

8. 复制上面一行的内容，将/改成/home ,subvol=/@改成/@home，目的为了挂载@home子卷

/dev/disk/by-uuid/uuid /home btrfs defaults,subvol=/@home 0 1

9. 重启

Timeshift

首先安装Timeshift
sudo apt install timeshift
按照下一步下一步，开启timeshift备份即可。

grub备份

下面我们讲解一下，如何将btrfs的备份通过grub-btrfs生成grub参数。

参考安装grub-btrfs
https://github.com/Antynea/grub-btrfs

使用make && make install即可安装。

在安装过程中需要你手动安装inotify。
sudo apt-get install inotify-tools

启动grub-btrfs服务。
sudo systemctl start grub-btrfsd

检查grub-btrfs的服务状态 sudo systemctl status grub-btrfsd
检查一下如果出现这种，就代表设置成功

 grub-btrfsd.service - Regenerate grub-btrfs.cfgLoaded: loaded (/etc/systemd/system/grub-btrfsd.service; disabled; preset:>Active: active (running) since Sat 2025-01-18 15:36:57 CST; 1min 56s agoMain PID: 4862 (bash)Tasks: 3 (limit: 18694)Memory: 1.3M (peak: 4.1M)CPU: 48msCGroup: /system.slice/grub-btrfsd.service├─4862 bash /usr/bin/grub-btrfsd --syslog -t├─4867 bash /usr/bin/grub-btrfsd --syslog -t└─4873 inotifywait -q -q -e create -e delete /run/timeshift

最终在系统启动中的效果如下: