]> rtime.felk.cvut.cz Git - novaboot.git/blob - README.md
AMT IDE-R implementation
[novaboot.git] / README.md
1 # NAME
2
3 novaboot - A tool for booting various operating systems on various hardware or in qemu
4
5 # SYNOPSIS
6
7 **novaboot** --help
8
9 **novaboot** \[option\]... \[--\] script...
10
11 **./script** \[option\]...
12
13 # DESCRIPTION
14
15 This program makes booting of an operating system (e.g. NOVA or Linux)
16 as simple as running a local program. It facilitates booting on local
17 or remote hosts or in emulators such as qemu. Novaboot operation is
18 controlled by command line options and by a so called novaboot script,
19 which can be thought as a generalization of bootloader configuration
20 files (see ["NOVABOOT SCRIPT SYNTAX"](#novaboot-script-syntax)). Based on this input,
21 novaboot setups everything for the target host to boot the desired
22 configuration, i.e. it generates the bootloader configuration file in
23 the proper format, deploy the binaries and other needed files to
24 required locations, perhaps on a remote boot server and reset the
25 target host. Finally, target host's serial output is redirected to
26 standard output if that is possible.
27
28 Typical way of using novaboot is to make the novaboot script
29 executable and set its first line to _#!/usr/bin/env novaboot_. Then,
30 booting a particular OS configuration becomes the same as executing a
31 local program - the novaboot script.
32
33 For example, with `novaboot` you can:
34
35 1. Run an OS in Qemu. This is the default action when no other action is
36 specified by command line switches. Thus running `novaboot ./script`
37 (or `./script` as described above) will run Qemu and make it boot the
38 configuration specified in the `script`.
39 2. Create a bootloader configuration file (currently supported
40 bootloaders are GRUB, GRUB2, Pulsar and U-Boot) and copy it with all
41 other files needed for booting to a remote boot server.
42
43         ./script --server=192.168.1.1:/tftp --iprelay=192.168.1.2
44
45     This command copies files to the TFTP server and uses
46     TCP/IP-controlled relay to reset the target host and receive its
47     serial output.
48
49 3. Run DHCP and TFTP server on developer's machine to PXE-boot the target
50 host from it. E.g.
51
52         ./script --dhcp-tftp
53
54     When a PXE-bootable machine is connected via Ethernet to developer's
55     machine, it will boot the configuration described in _script_.
56
57 4. Create bootable ISO images. E.g.
58
59         novaboot --iso -- script1 script2
60
61     The created ISO image will have GRUB bootloader installed on it and
62     the boot menu will allow selecting between _script1_ and _script2_
63     configurations.
64
65 Note that the options needed for a specific target can be stored in a
66 ["CONFIGURATION FILE"](#configuration-file). Then it is sufficient to use only the **-t**
67 option to specify the name of the target.
68
69 # PHASES AND OPTIONS
70
71 Novaboot performs its work in several phases. Each phase can be
72 influenced by several options, certain phases can be skipped. The list
73 of phases (in the execution order) and the corresponding options
74 follow.
75
76 ## Configuration reading phase
77
78 After starting, novaboot reads configuration files. By default, it
79 searches for files named `.novaboot` starting from the directory of
80 the novaboot script (or working directory, see bellow) and continuing
81 upwards up to the root directory. The configuration files are read in
82 order from the root directory downwards with latter files overriding
83 settings from the former ones.
84
85 In certain cases, the location of the novaboot script cannot be
86 determined in this early phase. This happens either when the script is
87 read from the standard input or when novaboot is invoked explicitly
88 and options precede the script name, as in the example ["4."](#4) above.
89 In this case the current working directory is used as a starting point
90 for configuration file search.
91
92 - -c, --config=_filename_
93
94     Use the specified configuration file instead of the default one(s).
95
96 ## Command line processing phase
97
98 - --dump-config
99
100     Dump the current configuration to stdout end exits. Useful as an
101     initial template for a configuration file.
102
103 - -h, --help
104
105     Print short (**-h**) or long (**--help**) help.
106
107 - -t, --target=_target_
108
109     This option serves as a user configurable shortcut for other novaboot
110     options. The effect of this option is the same as the options stored
111     in the `%targets` configuration variable under key _target_. See
112     also ["CONFIGURATION FILE"](#configuration-file).
113
114 ## Script preprocessing phase
115
116 This phases allows to modify the parsed novaboot script before it is
117 used in the later phases.
118
119 - -a, --append=_parameters_
120
121     Append a string to the first `load` line in the novaboot script. This
122     can be used to append parameters to the kernel's or root task's
123     command line. Can appear multiple times.
124
125 - -b, --bender
126
127     Use `bender` chainloader. Bender scans the PCI bus for PCI serial
128     ports and stores the information about them in the BIOS data area for
129     use by the kernel.
130
131 - --chainloader=_chainloader_
132
133     Chainloader that is loaded before the kernel and other files specified
134     in the novaboot script. E.g. 'bin/boot/bender promisc'.
135
136 - --dump
137
138     Print the modules to boot and their parameters after this phase
139     finishes. Then exit. This is useful for seeing the effect of other
140     options in this section.
141
142 - -k, --kernel=`file`
143
144     Replace the first word on the first `load` line in the novaboot
145     script with `file`.
146
147 - --scriptmod=_perl expression_
148
149     When novaboot script is read, _perl expression_ is executed for every
150     line (in $\_ variable). For example, `novaboot
151     \--scriptmod=s/sigma0/omega6/g` replaces every occurrence of _sigma0_
152     in the script with _omega6_.
153
154     When this option is present, it overrides _$script\_modifier_ variable
155     from the configuration file, which has the same effect. If this option
156     is given multiple times all expressions are evaluated in the command
157     line order.
158
159 ## File generation phase
160
161 In this phase, files needed for booting are generated in a so called
162 _build directory_ (see ["--build-dir"](#build-dir)). In most cases configuration
163 for a bootloader is generated automatically by novaboot. It is also
164 possible to generate other files using _heredoc_ or _"<"_ syntax in
165 novaboot scripts. Finally, binaries can be generated in this phases by
166 running `scons` or `make`.
167
168 - --build-dir=_directory_
169
170     Overrides the default build directory location.
171
172     The default build directory location is determined as follows: If the
173     configuration file defines the `$builddir` variable, its value is
174     used. Otherwise, it is the directory that contains the first processed
175     novaboot script.
176
177     See also ["BUILDDIR"](#builddir) variable.
178
179 - -g, --grub\[=_filename_\]
180
181     Generates grub bootloader menu file. If the _filename_ is not
182     specified, `menu.lst` is used. The _filename_ is relative to the
183     build directory (see **--build-dir**).
184
185 - --grub-preamble=_prefix_
186
187     Specifies the _preable_ that is at the beginning of the generated
188     GRUB or GRUB2 config files. This is useful for specifying GRUB's
189     timeout.
190
191 - --grub-prefix=_prefix_
192
193     Specifies _prefix_ that is put in front of every file name in GRUB's
194     `menu.lst`. The default value is the absolute path to the build directory.
195
196     If the _prefix_ contains string $NAME, it will be replaced with the
197     name of the novaboot script (see also **--name**).
198
199 - --grub2\[=_filename_\]
200
201     Generate GRUB2 menuentry in _filename_. If _filename_ is not
202     specified `grub.cfg` is used. The content of the menuentry can be
203     customized with **--grub-preable**, **--grub2-prolog** or
204     **--grub\_prefix** options.
205
206     In order to use the the generated menuentry on your development
207     machine that uses GRUB2, append the following snippet to
208     `/etc/grub.d/40_custom` file and regenerate your grub configuration,
209     i.e. run update-grub on Debian/Ubuntu.
210
211         if [ -f /path/to/nul/build/grub.cfg ]; then
212           source /path/to/nul/build/grub.cfg
213         fi
214
215 - --grub2-prolog=_prolog_
216
217     Specifies text _preable_ that is put at the beginning of the entry
218     GRUB2 entry.
219
220 - -m, --make\[=make command\]
221
222     Runs `make` to build files that are not generated by novaboot itself.
223
224 - --name=_string_
225
226     Use the name _string_ instead of the name of the novaboot script.
227     This name is used for things like a title of grub menu or for the
228     server directory where the boot files are copied to.
229
230 - --no-file-gen
231
232     Do not run external commands to generate files (i.e. "<" syntax and
233     `run` keyword). This switch does not influence generation of files
234     specified with "<<WORD" syntax.
235
236 - -p, --pulsar\[=mac\]
237
238     Generates pulsar bootloader configuration file named `config-_mac_`
239     The _mac_ string is typically a MAC address and defaults to
240     _novaboot_.
241
242 - --scons\[=scons command\]
243
244     Runs `scons` to build files that are not generated by novaboot
245     itself.
246
247 - --strip-rom
248
249     Strip _rom://_ prefix from command lines and generated config files.
250     The _rom://_ prefix is used by NUL. For NRE, it has to be stripped.
251
252 - --gen-only
253
254     Exit novaboot after file generation phase.
255
256 ## Target connection check
257
258 If supported by the target, the connection to it is made and it is
259 checked whether the target is not occupied by another novaboot
260 user/instance.
261
262 - --amt=_"\[user\[:password\]@\]host\[:port\]_
263
264     Use Intel AMT technology to control the target machine. WS management
265     is used to powercycle it and Serial-Over-Lan (SOL) for input/output.
266     The hostname or (IP address) is given by the _host_ parameter. If
267     _password_ is not specified, environment variable AMT\_PASSWORD is
268     used. The _port_ specifies a TCP port for SOL. If not specified, the
269     default is 16992. Default _user_ is admin.
270
271 - --ider
272
273     Use Intel AMT technology for IDE redirection. This allows the target
274     machine to boot from nonvaboot created ISO image.
275
276     The experimental _amtider_ utility needed by this option can be
277     obtained from https://github.com/wentasah/amtterm.
278
279 - --iprelay=_addr\[:port\]_
280
281     Use TCP/IP relay and serial port to access the target's serial port
282     and powercycle it. The IP address of the relay is given by _addr_
283     parameter. If _port_ is not specified, it default to 23.
284
285     Note: This option is supposed to work with HWG-ER02a IP relays.
286
287 - -s, --serial\[=device\]
288
289     Target's serial line is connected to host's serial line (device). The
290     default value for device is `/dev/ttyUSB0`.
291
292     The value of this option is exported in NB\_NOVABOOT environment
293     variable to all subprocesses run by `novaboot`.
294
295 - --stty=_settings_
296
297     Specifies settings passed to `stty` invoked on the serial line
298     specified with **--serial** option. If this option is not given,
299     `stty` is called with `raw -crtscts -onlcr 115200` settings.
300
301 - --remote-cmd=_cmd_
302
303     Command that mediates connection to the target's serial line. For
304     example `ssh server 'cu -l /dev/ttyS0'`.
305
306 - --remote-expect=_string_
307
308     Wait for reception of _string_ after establishing the the remote
309     connection before continuing.
310
311 ## File deployment phase
312
313 In some setups, it is necessary to copy the files needed for booting
314 to a particular location, e.g. to a TFTP boot server or to the
315 `/boot` partition.
316
317 - -d, --dhcp-tftp
318
319     Turns your workstation into a DHCP and TFTP server so that the OS can
320     be booted via PXE BIOS (or similar mechanism) on the test machine
321     directly connected by a plain Ethernet cable to your workstation.
322
323     The DHCP and TFTP servers requires root privileges and `novaboot`
324     uses `sudo` command to obtain those. You can put the following to
325     _/etc/sudoers_ to allow running the necessary commands without asking
326     for password.
327
328         Cmnd_Alias NOVABOOT = /bin/ip a add 10.23.23.1/24 dev eth0, /bin/ip l set dev eth0 up, /usr/sbin/dhcpd -d -cf dhcpd.conf -lf dhcpd.leases -pf dhcpd.pid, /usr/sbin/in.tftpd --listen --secure -v -v -v --pidfile tftpd.pid *, /usr/bin/touch dhcpd.leases, /usr/bin/pkill --pidfile=dhcpd.pid, /usr/bin/pkill --pidfile=tftpd.pid
329         your_login ALL=NOPASSWD: NOVABOOT
330
331 - --tftp
332
333     Starts a TFTP server on your workstation. This is similar to
334     **--dhcp-tftp** except that DHCP server is not started.
335
336     The TFTP server require root privileges and `novaboot` uses `sudo`
337     command to obtain those. You can put the following to _/etc/sudoers_
338     to allow running the necessary commands without asking for password.
339
340         Cmnd_Alias NOVABOOT =  /usr/sbin/in.tftpd --listen --secure -v -v -v --pidfile tftpd.pid *, /usr/bin/pkill --pidfile=tftpd.pid
341         your_login ALL=NOPASSWD: NOVABOOT
342
343 - --tftp-port=_port_
344
345     Port to run the TFTP server on. Implies **--tftp**.
346
347 - --iso\[=filename\]
348
349     Generates the ISO image that boots NOVA system via GRUB. If no filename
350     is given, the image is stored under _NAME_.iso, where _NAME_ is the name
351     of the novaboot script (see also **--name**).
352
353 - --server\[=\[\[user@\]server:\]path\]
354
355     Copy all files needed for booting to another location (implies **-g**
356     unless **--grub2** is given). The files will be copied (by **rsync**
357     tool) to the directory _path_. If the _path_ contains string $NAME,
358     it will be replaced with the name of the novaboot script (see also
359     **--name**).
360
361 - --concat
362
363     If **--server** is used and its value ends with $NAME, then after
364     copying the files, a new bootloader configuration file (e.g. menu.lst)
365     is created at _path-wo-name_, i.e. the path specified by **--server**
366     with $NAME part removed. The content of the file is created by
367     concatenating all files of the same name from all subdirectories of
368     _path-wo-name_ found on the "server".
369
370 - --rsync-flags=_flags_
371
372     Specifies which _flags_ are appended to `rsync` command line when
373     copying files as a result of _--server_ option.
374
375 ## Target power-on and reset phase
376
377 - --on, --off
378
379     Switch on/off the target machine and exit. The script (if any) is
380     completely ignored. Currently it works only with **--iprelay** or
381     **--amt**.
382
383 - -Q, --qemu\[=_qemu-binary_\]
384
385     Boot the configuration in qemu. Optionally, the name of qemu binary
386     can be specified as a parameter.
387
388 - --qemu-append=_flags_
389
390     Append _flags_ to the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or
391     `-cpu coreduo -smp 2`).
392
393 - -q, --qemu-flags=_flags_
394
395     Replace the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or `-cpu coreduo
396     \-smp 2`) with _flags_ specified here.
397
398 - --reset-cmd=_cmd_
399
400     Command that resets the target.
401
402 ## Interaction with the bootloader on the target
403
404 - --uboot\[=_prompt_\]
405
406     Interact with uBoot bootloader to boot the thing described in the
407     novaboot script. _prompt_ specifies the U-Boot's prompt (default is
408     "=> ", other common prompts are "U-Boot> " or "U-Boot# ").
409     Implementation of this option is currently tied to a particular board
410     that we use. It may be subject to changes in the future!
411
412 - --uboot-init
413
414     Command(s) to send the U-Boot bootloader before loading the images and
415     booting them. This option can be given multiple times. After sending
416     commands from each option novaboot waits for U-Boot _prompt_.
417
418 ## Target interaction phase
419
420 In this phase, target's serial output is redirected to stdout and if
421 stdin is a TTY, it is redirected to the target's serial input allowing
422 interactive work with the target.
423
424 - --exiton=_string_
425
426     When _string_ is sent by the target, novaboot exits. This option can
427     be specified multiple times.
428
429     If _string_ is `-re`, then the next **--exiton**'s _string_ is
430     treated as regular expression. For example:
431
432         --exiton -re --exiton 'error:.*failed'
433
434 - -i, --interactive
435
436     Setup things for interactive use of target. Your terminal will be
437     switched to raw mode. In raw mode, your system does not process input
438     in any way (no echoing of entered characters, no interpretation
439     special characters). This, among others, means that Ctrl-C is passed
440     to the target and does no longer interrupt novaboot. Use "~~."
441     sequence to exit novaboot.
442
443 - --expect=_string_
444
445     When _string_ is received from the target, send the string specified
446     with the subsequent **--send\*** option to the target.
447
448 - --expect-re=_regex_
449
450     When target's output matches regular expression _regex_, send the
451     string specified with the subsequent **--send\*** option to the target.
452
453 - --expect-raw=_perl-code_
454
455     Provides direct control over Perl's Expect module.
456
457 - --send=_string_
458
459     Send _string_ to the target after the previously specified
460     **--expect\*** was matched in the target's output. The _string_ may
461     contain escape sequences such as "\\n".
462
463     Note that _string_ is actually interpreted by Perl, so it can contain
464     much more that escape sequences. This behavior may change in the
465     future.
466
467     Example: `--expect='login: ' --send='root\n'`
468
469 - --sendcont=_string_
470
471     Similar to **--send** but continue expecting more input.
472
473     Example: `--expect='Continue?' --sendcont='yes\n'`
474
475 # NOVABOOT SCRIPT SYNTAX
476
477 The syntax tries to mimic POSIX shell syntax. The syntax is defined
478 with the following rules.
479
480 Lines starting with "#" and empty lines are ignored.
481
482 Lines that end with "\\" are concatenated with the following line after
483 removal of the final "\\" and leading whitespace of the following line.
484
485 Lines of the form _VARIABLE=..._ (i.e. matching '^\[A-Z\_\]+=' regular
486 expression) assign values to internal variables. See ["VARIABLES"](#variables)
487 section.
488
489 Lines starting with `load` keyword represent modules to boot. The
490 word after `load` is a file name (relative to the build directory
491 (see **--build-dir**) of the module to load and the remaining words are
492 passed to it as the command line parameters.
493
494 When the `load` line ends with "<<WORD" then the subsequent lines
495 until the line containing solely WORD are copied literally to the file
496 named on that line. This is similar to shell's heredoc feature.
497
498 When the `load` line ends with "< CMD" then command CMD is executed
499 with `/bin/sh` and its standard output is stored in the file named on
500 that line. The SRCDIR variable in CMD's environment is set to the
501 absolute path of the directory containing the interpreted novaboot
502 script.
503
504 Lines starting with `run` keyword contain shell commands that are run
505 during file generation phase. This is the same as the "< CMD" syntax
506 for `load` keyboard except that the command's output is not
507 redirected to a file. The ordering of commands is the same as they
508 appear in the novaboot script.
509
510 Example (Linux):
511
512     #!/usr/bin/env novaboot
513     load bzImage console=ttyS0,115200
514     run  make -C buildroot
515     load rootfs.cpio < gen_cpio buildroot/images/rootfs.cpio "myapp->/etc/init.d/S99myapp"
516
517 Example (NOVA User Land - NUL):
518
519     #!/usr/bin/env novaboot
520     WVDESC=Example program
521     load bin/apps/sigma0.nul S0_DEFAULT script_start:1,1 \
522                              verbose hostkeyb:0,0x60,1,12,2
523     load bin/apps/hello.nul
524     load hello.nulconfig <<EOF
525     sigma0::mem:16 name::/s0/log name::/s0/timer name::/s0/fs/rom ||
526     rom://bin/apps/hello.nul
527     EOF
528
529 This example will load three modules: `sigma0.nul`, `hello.nul` and
530 `hello.nulconfig`. sigma0 receives some command line parameters and
531 `hello.nulconfig` file is generated on the fly from the lines between
532 `<<EOF` and `EOF`.
533
534 ## VARIABLES
535
536 The following variables are interpreted in the novaboot script:
537
538 - BUILDDIR
539
540     Novaboot chdir()s to this directory before file generation phase. The
541     directory name specified here is relative to the build directory
542     specified by other means (see ["--build-dir"](#build-dir)).
543
544 - EXITON
545
546     Assigning this variable has the same effect as specifying ["--exiton"](#exiton)
547     option.
548
549 - HYPERVISOR\_PARAMS
550
551     Parameters passed to hypervisor. The default value is "serial", unless
552     overridden in configuration file.
553
554 - KERNEL
555
556     The kernel to use instead of the hypervisor specified in the
557     configuration file with the `$hypervisor` variable. The value should
558     contain the name of the kernel image as well as its command line
559     parameters. If this variable is defined and non-empty, the variable
560     HYPERVISOR\_PARAMS is not used.
561
562 - QEMU
563
564     Use a specific qemu binary (can be overridden with **-Q**) and flags
565     when booting this script under qemu. If QEMU\_FLAGS variable is also
566     specified flags specified in QEMU variable are replaced by those in
567     QEMU\_FLAGS.
568
569 - QEMU\_FLAGS
570
571     Use specific qemu flags (can be overridden with **-q**).
572
573 - WVDESC
574
575     Description of the wvtest-compliant program.
576
577 - WVTEST\_TIMEOUT
578
579     The timeout in seconds for WvTest harness. If no complete line appears
580     in the test output within the time specified here, the test fails. It
581     is necessary to specify this for long running tests that produce no
582     intermediate output.
583
584 # CONFIGURATION FILE
585
586 Novaboot can read its configuration from one or more files. By
587 default, novaboot looks for files named `.novaboot` as described in
588 ["Configuration reading phase"](#configuration-reading-phase). Alternatively, its location can be
589 specified with the **-c** switch or with the NOVABOOT\_CONFIG
590 environment variable. The configuration file has perl syntax and
591 should set values of certain Perl variables. The current configuration
592 can be dumped with the **--dump-config** switch. Some configuration
593 variables can be overridden by environment variables (see below) or by
594 command line switches.
595
596 Supported configuration variables include:
597
598 - $builddir
599
600     Build directory location relative to the location of the configuration
601     file.
602
603 - $default\_target
604
605     Default target (see below) to use when no target is explicitly
606     specified on command line with the **--target** option.
607
608 - %targets
609
610     Hash of shortcuts to be used with the **--target** option. If the hash
611     contains, for instance, the following pair of values
612
613         'mybox' => '--server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub',
614
615     then the following two commands are equivalent:
616
617         ./script --server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub
618         ./script -t mybox
619
620 # ENVIRONMENT VARIABLES
621
622 Some options can be specified not only via config file or command line
623 but also through environment variables. Environment variables override
624 the values from configuration file and command line parameters
625 override the environment variables.
626
627 - NOVABOOT\_CONFIG
628
629     Name of the novaboot configuration file to use instead of the default
630     one(s).
631
632 - NOVABOOT\_BENDER
633
634     Defining this variable has the same meaning as **--bender** option.
635
636 # AUTHORS
637
638 Michal Sojka <sojka@os.inf.tu-dresden.de>