QEMU 虚拟机（Kylin V10）磁盘扩容教程（LVM 分区 + XFS/ext4 文件系统）

适用场景

基于 QEMU 运行的 ARM 架构 Kylin V10 虚拟机（含 LVM 逻辑卷管理）
虚拟磁盘格式为 qcow2，需从宿主机扩展磁盘后，在虚拟机内同步扩容根分区
覆盖XFS（Kylin V10 默认）和ext4两种文件系统场景

前置说明

核心逻辑：磁盘扩容需分「宿主机扩展虚拟磁盘文件」和「虚拟机内扩展分区 / LVM / 文件系统」两步，缺一不可。
数据安全：操作前务必在宿主机备份虚拟磁盘（避免分区修改失误导致数据丢失），备份命令：

   # 宿主机执行，替换路径为实际虚拟磁盘路径
   cp /data/arm_kylin_10.0.2.15_node001/kylin_v10_sp3_arm64.qcow2 /data/arm_kylin_10.0.2.15_node001/kylin_v10_sp3_arm64_backup.qcow2

关键工具：

宿主机：qemu-img（扩展 qcow2 文件）
虚拟机：fdisk（分区管理）、pvresize/lvextend（LVM 扩容）、xfs_growfs/resize2fs（文件系统扩容）

第一步：宿主机操作 —— 扩展虚拟磁盘文件

注：启动/停止/安装脚本

root@i-kg2tav5y:/data/arm_kylin_10.0.2.15_node001# cat start_kylin.sh
#!/bin/bash

ISO_FILE="/data/iso/Kylin-Server-V10-SP3-2403-Release-20240426-arm64.iso"
DISK_FILE="kylin_v10_sp3_arm64.qcow2"
MEM_SIZE="8G"
CPU_CORES="4"
SSH_PORT="2222"
VNC_DISPLAY="1"
PID_FILE="qemu_vm.pid"

# 函数：正常启动虚拟机（从硬盘启动，不加载ISO）
start_vm() {
    if [ -f "$PID_FILE" ]; then
        local pid=$(cat "$PID_FILE")
        if ps -p "$pid" > /dev/null; then
            echo "虚拟机已在运行（PID: $pid），无需重复启动。"
            return 0
        else
            echo "发现残留PID文件，但进程不存在，已清理。"
            rm -f "$PID_FILE"
        fi
    fi

    if [ ! -f "$DISK_FILE" ]; then
        echo "错误：未找到虚拟磁盘文件 $DISK_FILE，请先使用 install 模式安装系统。"
        return 1
    fi

    echo "正在启动虚拟机（从硬盘启动）..."
    qemu-system-aarch64 \
      -machine virt \
      -cpu cortex-a72 \
      -smp "$CPU_CORES" \
      -m "$MEM_SIZE" \
      -bios /usr/share/qemu-efi-aarch64/QEMU_EFI.fd \
      -device virtio-gpu-pci,id=vgpu \
      -vnc :"$VNC_DISPLAY",display=vgpu \
      -nographic \
      -serial none \
      -device usb-ehci,id=usb-controller \
      -device usb-tablet,bus=usb-controller.0 \
      -device usb-kbd,bus=usb-controller.0 \
      -boot order=c,menu=on \
      -device virtio-blk-device,drive=disk0 \
      -drive file="$DISK_FILE",if=none,id=disk0,format=qcow2 \
      -device virtio-net-device,netdev=net0 \
      -netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::$SSH_PORT-:22 \
      -accel tcg,thread=single &
    echo $! > "$PID_FILE"
    echo "虚拟机启动成功，进程ID已写入 $PID_FILE。"
}

# 函数：安装模式启动（加载ISO镜像）
install_vm() {
    if [ -f "$PID_FILE" ]; then
        local pid=$(cat "$PID_FILE")
        if ps -p "$pid" > /dev/null; then
            echo "虚拟机已在运行（PID: $pid），请先停止再进行安装。"
            return 0
        else
            echo "发现残留PID文件，但进程不存在，已清理。"
            rm -f "$PID_FILE"
        fi
    fi

    if [ ! -f "$ISO_FILE" ]; then
        echo "错误：未找到ISO文件 $ISO_FILE，请检查文件是否存在。"
        return 1
    fi

    if [ ! -f "$DISK_FILE" ]; then
        echo "创建虚拟磁盘文件: $DISK_FILE"
        qemu-img create -f qcow2 "$DISK_FILE" 50G
    fi

    echo "以安装模式启动虚拟机（从ISO启动）..."
    qemu-system-aarch64 \
      -machine virt \
      -cpu cortex-a72 \
      -smp "$CPU_CORES" \
      -m "$MEM_SIZE" \
      -bios /usr/share/qemu-efi-aarch64/QEMU_EFI.fd \
      -device virtio-gpu-pci,id=vgpu \
      -vnc :"$VNC_DISPLAY",display=vgpu \
      -nographic \
      -serial none \
      -device usb-ehci,id=usb-controller \
      -device usb-tablet,bus=usb-controller.0 \
      -device usb-kbd,bus=usb-controller.0 \
      -boot order=d,menu=on \
      -device virtio-blk-device,drive=disk0 \
      -drive file="$DISK_FILE",if=none,id=disk0,format=qcow2 \
      -device virtio-blk-device,drive=cdrom0 \
      -drive file="$ISO_FILE",if=none,id=cdrom0,media=cdrom \
      -device virtio-net-device,netdev=net0 \
      -netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::$SSH_PORT-:22 \
      -accel tcg,thread=single &
    echo $! > "$PID_FILE"
    echo "安装模式启动成功，进程ID已写入 $PID_FILE。"
    echo "请通过VNC连接进行系统安装，完成后请先停止虚拟机，再用start模式启动。"
}

# 函数：停止虚拟机
stop_vm() {
    if [ ! -f "$PID_FILE" ]; then
        echo "未找到虚拟机进程ID文件，可能虚拟机未启动。"
        return 1
    fi

    local pid=$(cat "$PID_FILE")
    if ps -p "$pid" > /dev/null; then
        echo "正在停止虚拟机（PID: $pid）..."
        kill "$pid"
        # 等待进程退出（最多等待10秒）
        for i in {1..10}; do
            if ! ps -p "$pid" > /dev/null; then
                echo "虚拟机已停止。"
                rm -f "$PID_FILE"
                return 0
            fi
            sleep 1
        done
        echo "强制终止虚拟机进程..."
        kill -9 "$pid"
        rm -f "$PID_FILE"
        echo "虚拟机已强制停止。"
    else
        echo "PID文件存在，但进程不存在，已清理PID文件。"
        rm -f "$PID_FILE"
    fi
}

# 函数：查看虚拟机状态
status_vm() {
    if [ -f "$PID_FILE" ]; then
        local pid=$(cat "$PID_FILE")
        if ps -p "$pid" > /dev/null; then
            echo "虚拟机正在运行（PID: $pid）。"
        else
            echo "PID文件存在，但进程不存在，已清理。"
            rm -f "$PID_FILE"
            echo "虚拟机未运行。"
        fi
    else
        echo "虚拟机未运行。"
    fi
}

# 主逻辑：根据参数执行操作
case "$1" in
    start)
        start_vm
        ;;
    install)
        install_vm
        ;;
    stop)
        stop_vm
        ;;
    restart)
        stop_vm
        start_vm
        ;;
    status)
        status_vm
        ;;
    *)
        echo "用法: $0 {start|install|stop|restart|status}"
        echo "  install: 从ISO启动，用于系统安装"
        echo "  start:   从硬盘启动，正常使用系统"
        echo "  stop:    停止虚拟机"
        echo "  restart: 重启虚拟机"
        echo "  status:  查看虚拟机状态"
        exit 1
        ;;
esac
root@i-kg2tav5y:/data/arm_kylin_10.0.2.15_node001#

停止虚拟机（确保磁盘无写入，避免损坏）：

   # 进入宿主机的虚拟机配置目录（替换为实际路径）
   cd /data/arm_kylin_10.0.2.15_node001
   # 用脚本停止虚拟机
   ./start_kylin.sh stop
   # 验证是否已停止（输出“虚拟机未运行”即为成功）
   ./start_kylin.sh status

扩展 qcow2 虚拟磁盘：

语法：qemu-img resize 虚拟磁盘文件新增容量（+13G表示新增 13G，100G表示总容量 100G）
示例（将磁盘从 50G 扩展到 100G，新增 50G）： qemu-img resize kylin_v10_sp3_arm64.qcow2 +50G
验证扩展结果（查看 “virtual size” 是否为目标容量）： qemu-img info kylin_v10_sp3_arm64.qcow2

启动虚拟机（进入下一步操作）：

   ./start_kylin.sh start
   # 通过SSH或VNC登录虚拟机（用户为root）
   ssh -p 2222 root@宿主机IP

第二步：虚拟机内操作 —— 扩容分区与 LVM（通用步骤）

2.1 确认磁盘状态（定位未分配空间）

登录虚拟机后，先查看磁盘当前分区情况，确认宿主机扩展的空间已被识别：

# 查看磁盘分区结构（vda总容量应已扩展，如100G，但vda3仍为原大小，如48.4G）
lsblk /dev/vda
# 查看GPT分区表（若有“GPT PMBR大小不符”警告，需后续修复）
fdisk -l /dev/vda

预期结果：/dev/vda总容量 = 目标容量（如 100G），/dev/vda3（LVM 物理分区）未扩展，存在 “未分配空间”。

2.2 修复 GPT 分区表（解决 “大小不符” 警告）

若fdisk -l /dev/vda提示 “GPT PMBR 大小不符”“备份 GPT 表不在磁盘末尾”，需先修复分区表：

# 进入fdisk交互模式（操作/dev/vda）
fdisk /dev/vda
# 1. 输入p查看分区表（确认vda3的起始扇区，如3328000，后续不可修改！）
p
# 2. 无需修改分区，直接输入w保存（fdisk会自动修复GPT表）
w
# 3. 刷新分区表（无需重启）
partprobe /dev/vda
# 4. 再次查看，确认警告消失
fdisk -l /dev/vda

2.3 扩展 LVM 物理分区（vda3）

需将vda3扩展到 “未分配空间”，核心是保留 vda3 的起始扇区（避免 LVM 数据丢失）：

# 重新进入fdisk交互模式
fdisk /dev/vda

# 1. 删除原vda3分区（仅删除分区表记录，不删除数据）
d  # 输入d删除分区
3 # 输入分区号3（对应vda3）

# 2. 新建vda3分区（扩展到未分配空间）
n  # 输入n新建分区
p  # 输入p选择“主分区”
3 # 输入分区号3（保持原编号，避免LVM识别异常）
   # 起始扇区：直接按回车（默认使用原起始扇区，如3328000，关键！）
   # 结束扇区：直接按回车（默认占用全部未分配空间）
N # 提示“是否移除LVM签名”，输入N保留（否则LVM数据失效）

# 3. （可选）修改分区类型（GPT下可能显示为Linux filesystem，不影响功能）
t  # 输入t修改分区类型
3 # 输入分区号3
8e# 输入8e（LVM分区类型码）
p  # 输入p验证：vda3大小=扩展后容量（如98.4G），类型可为Linux filesystem

# 4. 保存分区表并退出
w
# 5. 刷新分区表
partprobe /dev/vda
# 6. 验证vda3已扩展（大小应为扩展后容量，如98.4G）
lsblk /dev/vda

2.4 扩展 LVM 物理卷（PV）

LVM 需先识别vda3的新增空间，通过pvresize更新物理卷：

# 扩展vda3对应的LVM物理卷
pvresize /dev/vda3
# 验证结果（查看PFree列，应有新增空间，如50G）
pvs

预期结果：/dev/vda3的PFree（剩余空间）= 宿主机新增的容量（如 50G）。

2.5 扩展 LVM 逻辑卷（LV）

将新增的 LVM 空间全部分配给根分区对应的逻辑卷（如klas-root）：

# 查看逻辑卷名称（根分区对应的LV通常为klas-root或centos-root）
lvs
# 扩展逻辑卷：将所有剩余空间（+100%FREE）分配给klas-root
lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/klas-root
# 验证结果（查看LV Size列，klas-root容量应已扩展，如96.3G）
lvs

第三步：按文件系统类型扩容（二选一）

先确认根分区的文件系统类型，再选择对应工具：

# 查看根分区（/）的文件系统类型（Type列）
df -T /

3.1 场景 1：XFS 文件系统（Kylin V10 默认）

XFS 需使用xfs_growfs工具，且必须指定根分区挂载点（/），不可指定设备路径：

# 扩容XFS文件系统（/为根分区挂载点）
xfs_growfs /
# 验证结果（根分区容量应=扩展后容量，如97G）
df -h /

成功标志：输出 “data blocks changed from XXX to XXX”，df -h /显示容量已扩展。

3.2 场景 2：ext4 文件系统

ext4 需使用resize2fs工具，必须指定逻辑卷设备路径（如/dev/mapper/klas-root）：

# 扩容ext4文件系统（指定逻辑卷设备路径）
resize2fs /dev/mapper/klas-root
# 验证结果（根分区容量应=扩展后容量，如97G）
df -h /

成功标志：输出 “done”，df -h /显示容量已扩展，无 “超级块错误” 提示。

第四步：最终验证

执行以下命令，确认全流程扩容成功：

# 1. 查看磁盘分区（vda3已扩展）
lsblk /dev/vda
# 2. 查看LVM状态（物理卷、逻辑卷容量正常）
pvs && lvs
# 3. 查看根分区容量（已扩展到目标大小）
df -h /

预期结果：根分区（/）容量 = 宿主机扩展后的总容量（如 100G 扣除引导分区后约 97G），使用率下降。

常见问题与解决方案

问题 1：resize2fs 报错 “超级块中的幻数有错”

原因：用 ext4 工具扩容 XFS 文件系统，工具不匹配。
解决：改用xfs_growfs /。

问题 2：fdisk 修改 vda3 后，类型仍显示为 Linux filesystem

原因：GPT 分区表对 LVM 类型的显示兼容性问题，不影响 LVM 功能。
解决：无需处理，只要pvs能识别/dev/vda3即可。

问题 3：扩展后 df -h 仍显示原容量

原因：未执行文件系统扩容步骤（漏了xfs_growfs或resize2fs）。
解决：补充执行对应文件系统的扩容命令。

注意事项

起始扇区不可错：删除 vda3 后新建时，起始扇区必须与原扇区一致（如 3328000），否则 LVM 数据丢失。
工具必须匹配：XFS 用xfs_growfs（挂 – 载点），ext4 用resize2fs（设备路径），不可混用。
操作顺序不可乱：宿主机扩展磁盘 → 虚拟机修复 GPT → 扩展 vda3 → LVM 扩容 → 文件系统扩容，步骤不可逆。