Похоже, стоит проверить inode’ы на файловой системе ext4. При действительном большом количестве мелких файлов может закончиться не место на разделе, а именно inode’ы (специальная структура данных которая индексирует все файлы на ФС) — тогда свободных блоков накопителя ещё полно, но новые файлы и каталоги уже не создаются.

На СПК rw-раздел смонтирован в "/overlay", проверить можно так:

Код:
df -i /overlay
Например:
Код:
Filesystem     Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
"/dev/mmcblk1p7  92736   210 92526    1% /overlay"
Смотреть надо на "IUse%". Если там около 100% — inode’ы закончились.

Подробнее:
inode — "Wikipedia: inode"
ext4 — "Wikipedia: ext4"

В вашем случае особенно похоже на это потому, что после удаления старого каталога всё сразу оживает: удалились файлы → освободились inode’ы → снова можно создавать новые.