5. 网络启动

5. 网络启动

网络启动,是用 TFTP 在服务器下载内核、dtb 文件到目标机的内存中,同时可以用 NFS 挂载网络根文件系统到目标机上,实现目标机的无盘启动。以下基于 Firefly-RK3399 板卡作出一个示例,提供用户参考。

准备工作:

  • Firefly-RK3399 板卡

  • 路由器、网线

  • 安装有 NFS 和 TFTP 的服务器

  • 一份制作好的根文件系统

注:示例中使用的是 Ubuntu 系统的 PC 机作为服务器,通过路由器和网线实现与设备的连接。用户可以根据自己的实际情况作调整,但如果是 PC 机直连设备,请使用交叉网线。请确保服务器和目标机在同一局域网内。

5.1. 服务器部署

1、在服务器上部署 TFTP 服务:

安装 TFTP 服务:

sudo apt-get  install  tftpd-hpa

创建 /tftpboot 目录并赋予权限:

mkdir /tftpboot
sudo chmod 777 /tftpboot

然后修改 TFTP 服务器的配置文件 /etc/default/tftpd-hpa,修改内容为:

# /etc/default/tftpd-hpa

TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/tftpboot"   # 这个根据用户实际的 tftp 目录设置
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="-c -s -l"

退出修改后重启 TFTP 服务器:

sudo service tftpd-hpa restart

在 /tftpboot 目录中创建一个文件,测试 TFTP 服务是否可用:

firefly@Desktop:~$ cd /tftpboot/
firefly@Desktop:/tftpboot$ touch test
firefly@Desktop:/tftpboot$ cd /tmp
firefly@Desktop:/tmp$ tftp 127.0.0.1
tftp> get test
tftp> q

查看 /tmp 目录中的文件,如果看到了 test 文件表示 TFTP 服务器是可用的。

2、在服务器上部署 NFS 服务:

安装 NFS 服务器:

sudo apt-get install nfs-kernel-server

创建共享目录:

sudo mkdir /nfs
sudo chmod 777 /nfs
cd /nfs
sudo mkdir rootfs
sudo chmod 777 rootfs

然后将定制好的根文件系统复制到 /nfs/rootfs 目录中。(根文件系统的定制可以参考:《Ubuntu 根文件系统定制》

接着配置 NFS,在 /etc/exports 中添加共享目录位置:

/nfs/rootfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)

共享的目录根据用户实际情况设置,其中的 “*” 代表的是所有用户可访问。

重启 NFS 服务器:

sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

本地挂载共享目录,测试 NFS 服务器是否可用:

sudo mount -t nfs 127.0.0.1:/nfs/rootfs/ /mnt

在 /mnt 目录下查看到了与 /nfs/rootfs 一致的内容,则说明 NFS 服务器部署成功。然后可以解除挂载:

sudo umount /mnt

5.2. 内核的配置

如果要做到挂载网络根文件系统,需要在内核中做相关配置,并在 dts 中修改相关挂载根文件系统的配置。

首先进行内核配置,在内核目录中执行 make menuconfig,选择相关配置:

[*] Networking support  --->
         Networking options  --->
                [*]   IP: kernel level autoconfiguration
                [*]     IP: DHCP support
                [*]     IP: BOOTP support
                [*]     IP: RARP support

File systems  --->
        [*] Network File Systems  --->
                [*]   Root file system on NFS

修改 rk3399-firefly.dts 配置,在 dts 文件中修改 chosen 节点下的 bootargs 参数,选择使用 NFS 挂载远程根文件系统,内容如下。

chosen {
    bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0xff1a0000 swiotlb=1 console=ttyFIQ0 root=/dev/nfs rootfstype=ext4 rootwait";
};

#主要是修改 root 的值,root=/dev/nfs 表示通过 NFS 挂载网络根文件系统

编译内核:

make ARCH=arm64 rk3399-firefly.img -j12

编译完成后,将编译好的内核文件 boot.img 和 rk3399-firefly.dtb 文件复制到 /tftpboot 目录中:

cp boot.img /tftpboot
cp arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly.dtb /tftpboot

详细说明可以参考内核目录中的 kernel/Documentation/filesystems/nfs/nfsroot.txt

5.3. U-Boot设置

请先确保目标机网线已插入,接入到服务器的局域网内。

目标机启动进入 U-Boot 命令行模式,设置以下参数:

=> setenv ipaddr 192.168.31.101     # 设置目标机 IP 地址
=> setenv serverip 192.168.31.106   # 设置 serverip 为服务器 IP 地址

# 设置从 TFTP 下载内核和 dtb 文件到相应地址,用户请根据自己实际的目标机修改相应地址
=> setenv bootcmd tftpboot 0x0027f800 boot.img \; tftpboot 0x08300000 rk3399-firefly.dtb \; bootm 0x0027f800 - 0x08300000

# 设置挂载网络根文件系统,IP 参数依次为:目标机 IP:服务器 IP:网关:网络掩码:设备名:off,可以更简单的设置 ip=dhcp,通过 DHXP 自动分配 IP
=> setenv bootargs root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.31.106:/nfs/rootfs,v3 ip=192.168.31.101:192.168.31.106:192.168.31.1:255.255.255.0::eth0:off

# 如果不想每次开机都设置一遍,可以保存上面配置的变量
=> saveenv
Saving Environment to MMC...
Writing to MMC(0)... done

# 启动目标机
=> boot
ethernet@fe300000 Waiting for PHY auto negotiation to complete. done
Speed: 100, full duplex
Using ethernet@fe300000 device
TFTP from server 192.168.31.106; our IP address is 192.168.31.101
Filename 'boot.img'.
Load address: 0x27f800
Loading: #################################################################
         #################################################################
         #################################################################
         #################################################################
         #################################################################
         ##################################################
         475.6 KiB/s
done
Bytes transferred = 20072448 (1324800 hex)
Speed: 100, full duplex
Using ethernet@fe300000 device
TFTP from server 192.168.31.106; our IP address is 192.168.31.101
Filename 'rk3399-firefly.dtb'.
Load address: 0x8300000
Loading: #######
         645.5 KiB/s
done
Bytes transferred = 97212 (17bbc hex)
## Booting Android Image at 0x0027f800 ...
Kernel load addr 0x00280000 size 19377 KiB
## Flattened Device Tree blob at 08300000
   Booting using the fdt blob at 0x8300000
   XIP Kernel Image ... OK
   Loading Device Tree to 0000000073edc000, end 0000000073ef6bbb ... OK
Adding bank: 0x00200000 - 0x08400000 (size: 0x08200000)
Adding bank: 0x0a200000 - 0x80000000 (size: 0x75e00000)
Total: 912260.463 ms

Starting kernel ...

...

在开机内核日志中可见:

[   12.146297] VFS: Mounted root (nfs filesystem) on device 0:16.

说明已经挂载上了网络根文件系统。

注意事项

  • 确保 TFTP 服务器、NFS 服务器可用;

  • 确保目标机先插入网线后在开机,且和服务器在同一局域网内,如果是直连目标机和服务器,请使用交叉网线;

  • 内核配置中,Root file system on NFS 依赖于 IP: kernel level autoconfiguration 选项,请先选择 IP: kernel level autoconfiguration,之后才可以找到 Root file system on NFS 选项;

  • 在 U-Boot 命令行中,请确认 boot.img 烧录地址和 dtb 文件烧录地址。(提示:boot.img 的文件结构中,开头有2k的头文件,然后才是 kernel。所以在 TFTP 下载内核到目标机时,要下载到对应 kernel 地址减去 0x0800 的地址上);

  • 在设置挂载远程根文件系统时,nfsroot=192.168.31.106:/nfs/rootfs,v3 中的 v3 代表 NFS 版本信息,请添加上以避免出现挂载不成功的问题。

 

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posted @ 2022-04-15 16:36  DMCF  阅读(269)  评论(0编辑  收藏  举报