]> rtime.felk.cvut.cz Git - novaboot.git/blob - README.md
Move implementation of --chainloader and --bender to where it is documented
[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 it easier to boot NOVA or other operating system
16 (OS) on different targets (machines or emulators). It reads a so
17 called novaboot script, that specifies the boot configuration, and
18 setups the target to boot that configuration. Setting up the target
19 means to generate the bootloader configuration files, deploy the
20 binaries and other needed files to proper locations, perhaps on a
21 remote boot server and reset the target. Then, target's serial output
22 is redirected to standard output if that is possible.
23
24 A typical way of using novaboot is to make the novaboot script
25 executable and set its first line to _\#!/usr/bin/env novaboot_. Then,
26 booting a particular OS configuration becomes the same as executing a
27 local program - the novaboot script.
28
29 For example, with `novaboot` you can:
30
31 1. Run an OS in Qemu. This is the default action when no other action is
32 specified by command line switches. Thus running `novaboot ./script`
33 (or `./script` as described above) will run Qemu and make it boot the
34 configuration specified in the _script_.
35 2. Create a bootloader configuration file (currently supported
36 bootloaders are GRUB, GRUB2, Pulsar and uBoot) and copy it with all
37 other files needed for booting to another, perhaps remote, location.
38
39         ./script --server=192.168.1.1:/tftp --iprelay=192.168.1.2
40
41     This command copies files to the TFTP server and uses
42     TCP/IP-controlled relay to reset the test box and receive its serial
43     output.
44
45 3. Run DHCP and TFTP server on developer's machine to PXE-boot the OS
46 from it. E.g.
47
48         ./script --dhcp-tftp
49
50     When a PXE-bootable machine is connected via Ethernet to developer's
51     machine, it will boot the configuration described in _script_.
52
53 4. Create bootable ISO images. E.g.
54
55         novaboot --iso -- script1 script2
56
57     The created ISO image will have GRUB bootloader installed on it and
58     the boot menu will allow selecting between _script1_ and _script2_
59     configurations.
60
61 Note that the options needed for a specific target can be stored in a
62 ["CONFIGURATION FILE"](#configuration-file) and then it is sufficient to use only the
63 __\-t__ option to specify the name of the target.
64
65 # PHASES AND OPTIONS
66
67 Novaboot performs its work in several phases. Each phase can be
68 influenced by several options, certain phases can be skipped. The list
69 of phases (in the execution order) and the corresponding options
70 follow.
71
72 ## Configuration reading phase
73
74 After starting, novaboot reads configuration files. By default, it
75 searches for files named `.novaboot` starting from the directory of
76 the novaboot script (or working directory, see bellow) and continuing
77 upwards up to the root directory. The configuration files are read in
78 order from the root directory downwards with latter files overriding
79 settings from the former ones.
80
81 In certain cases, the location of the novaboot script cannot be
82 determined in this early phase. This happens either when the script is
83 read from the standard input or when novaboot is invoked explicitly
84 and options precede the script name, as in the example ["4."](#4) above.
85 In this case the current working directory is used as a starting point
86 for configuration file search.
87
88 - \-c, --config=_filename_
89
90     Use the specified configuration file instead of the default one(s).
91
92 ## Command line processing phase
93
94 - \--dump-config
95
96     Dump the current configuration to stdout end exits. Useful as an
97     initial template for a configuration file.
98
99 - \-h, --help
100
101     Print short (__\-h__) or long (__\--help__) help.
102
103 - \-t, --target=_target_
104
105     This option serves as a user configurable shortcut for other novaboot
106     options. The effect of this option is the same as the options stored
107     in the `%targets` configuration variable under key _target_. See
108     also ["CONFIGURATION FILE"](#configuration-file).
109
110 ## Script preprocessing phase
111
112 This phases allows to modify the parsed novaboot script before it is
113 used in the later phases.
114
115 - \-a, --append=_parameters_
116
117     Append a string to the first `load` line in the novaboot script. This
118     can be used to append parameters to the kernel's or root task's
119     command line. Can appear multiple times.
120
121 - \-b, --bender
122
123     Use `bender` chainloader. Bender scans the PCI bus for PCI serial
124     ports and stores the information about them in the BIOS data area for
125     use by the kernel.
126
127 - \--chainloader=_chainloader_
128
129     Chainloader that is loaded before the kernel and other files specified
130     in the novaboot script. E.g. 'bin/boot/bender promisc'.
131
132 - \--dump
133
134     Print the modules to boot and their parameters after this phase
135     finishes. Then exit. This is useful for seeing the effect of other
136     options in this section.
137
138 - \-k, --kernel=`file`
139
140     Replace the first word on the first `load` line in the novaboot
141     script with `file`.
142
143 - \--scriptmod=_perl expression_
144
145     When novaboot script is read, _perl expression_ is executed for every
146     line (in $\_ variable). For example, `novaboot
147     --scriptmod=s/sigma0/omega6/g` replaces every occurrence of _sigma0_
148     in the script with _omega6_.
149
150     When this option is present, it overrides _$script\_modifier_ variable
151     from the configuration file, which has the same effect. If this option
152     is given multiple times all expressions are evaluated in the command
153     line order.
154
155 ## File generation phase
156
157 In this phase, files needed for booting are generated in a so called
158 _build directory_ (see [--build-dir](https://metacpan.org/pod/--build-dir)). In most cases configuration
159 for a bootloader is generated automatically by novaboot. It is also
160 possible to generate other files using _heredoc_ or _"<"_ syntax in
161 novaboot scripts. Finally, binaries can be generated in this phases by
162 running `scons` or `make`.
163
164 - \--build-dir=_directory_
165
166     Overrides the default build directory location.
167
168     The default build directory location is determined as follows: If the
169     configuration file defines the `$builddir` variable, its value is
170     used. Otherwise, it is the directory that contains the first processed
171     novaboot script.
172
173     See also [BUILDDIR](https://metacpan.org/pod/BUILDDIR) variable.
174
175 - \-g, --grub\[=_filename_\]
176
177     Generates grub bootloader menu file. If the _filename_ is not
178     specified, `menu.lst` is used. The _filename_ is relative to the
179     build directory (see __\--build-dir__).
180
181 - \--grub-preamble=_prefix_
182
183     Specifies the _preable_ that is at the beginning of the generated
184     GRUB or GRUB2 config files. This is useful for specifying GRUB's
185     timeout.
186
187 - \--grub-prefix=_prefix_
188
189     Specifies _prefix_ that is put in front of every file name in GRUB's
190     `menu.lst`. The default value is the absolute path to the build directory.
191
192     If the _prefix_ contains string $NAME, it will be replaced with the
193     name of the novaboot script (see also __\--name__).
194
195 - \--grub2\[=_filename_\]
196
197     Generate GRUB2 menuentry in _filename_. If _filename_ is not
198     specified `grub.cfg` is used. The content of the menuentry can be
199     customized with __\--grub-preable__, __\--grub2-prolog__ or
200     __\--grub\_prefix__ options.
201
202     In order to use the the generated menuentry on your development
203     machine that uses GRUB2, append the following snippet to
204     `/etc/grub.d/40_custom` file and regenerate your grub configuration,
205     i.e. run update-grub on Debian/Ubuntu.
206
207         if [ -f /path/to/nul/build/grub.cfg ]; then
208           source /path/to/nul/build/grub.cfg
209         fi
210
211 - \--grub2-prolog=_prolog_
212
213     Specifies text _preable_ that is put at the beginning of the entry
214     GRUB2 entry.
215
216 - \-m, --make\[=make command\]
217
218     Runs `make` to build files that are not generated by novaboot itself.
219
220 - \--name=_string_
221
222     Use the name _string_ instead of the name of the novaboot script.
223     This name is used for things like a title of grub menu or for the
224     server directory where the boot files are copied to.
225
226 - \--no-file-gen
227
228     Do not generate files on the fly (i.e. "<" syntax) except for the
229     files generated via "<<WORD" syntax.
230
231 - \-p, --pulsar\[=mac\]
232
233     Generates pulsar bootloader configuration file named `config-_mac_`
234     The _mac_ string is typically a MAC address and defaults to
235     _novaboot_.
236
237 - \--scons\[=scons command\]
238
239     Runs `scons` to build files that are not generated by novaboot
240     itself.
241
242 - \--strip-rom
243
244     Strip _rom://_ prefix from command lines and generated config files.
245     The _rom://_ prefix is used by NUL. For NRE, it has to be stripped.
246
247 - \--gen-only
248
249     Exit novaboot after file generation phase.
250
251 ## Target connection check
252
253 If supported by the target, the connection to it is made and it is
254 checked whether the target is not occupied by another novaboot
255 user/instance.
256
257 - \--iprelay=_addr\[:port\]_
258
259     Use TCP/IP relay and serial port to access the target's serial port
260     and powercycle it. The IP address of the relay is given by _addr_
261     parameter. If _port_ is not specified, it default to 23.
262
263     Note: This option is supposed to work with HWG-ER02a IP relays.
264
265 - \-s, --serial\[=device\]
266
267     Target's serial line is connected to host's serial line (device). The
268     default value for device is `/dev/ttyUSB0`.
269
270     The value of this option is exported in NB\_NOVABOOT environment
271     variable to all subprocesses run by `novaboot`.
272
273 - \--stty=_settings_
274
275     Specifies settings passed to `stty` invoked on the serial line
276     specified with __\--serial__ option. If this option is not given,
277     `stty` is called with `raw -crtscts -onlcr 115200` settings.
278
279 - \--remote-cmd=_cmd_
280
281     Command that mediates connection to the target's serial line. For
282     example `ssh server 'cu -l /dev/ttyS0'`.
283
284 - \--remote-expect=_string_
285
286     Wait for reception of _string_ after establishing the the remote
287     connection before continuing.
288
289 ## File deployment phase
290
291 In some setups, it is necessary to copy the files needed for booting
292 to a particular location, e.g. to a TFTP boot server or to the
293 `/boot` partition.
294
295 - \-d, --dhcp-tftp
296
297     Turns your workstation into a DHCP and TFTP server so that the OS can
298     be booted via PXE BIOS (or similar mechanism) on the test machine
299     directly connected by a plain Ethernet cable to your workstation.
300
301     The DHCP and TFTP servers require root privileges and `novaboot`
302     uses `sudo` command to obtain those. You can put the following to
303     _/etc/sudoers_ to allow running the necessary commands without
304     asking for password.
305
306         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 --foreground --secure -v -v -v --pidfile tftpd.pid *, /usr/bin/touch dhcpd.leases, /usr/bin/pkill --pidfile=dhcpd.pid, /usr/bin/pkill --pidfile=tftpd.pid
307         your_login ALL=NOPASSWD: NOVABOOT
308
309 - \--iso\[=filename\]
310
311     Generates the ISO image that boots NOVA system via GRUB. If no filename
312     is given, the image is stored under _NAME_.iso, where _NAME_ is the name
313     of the novaboot script (see also __\--name__).
314
315 - \--server\[=\[\[user@\]server:\]path\]
316
317     Copy all files needed for booting to another location (implies __\-g__
318     unless __\--grub2__ is given). The files will be copied (by __rsync__
319     tool) to the directory _path_. If the _path_ contains string $NAME,
320     it will be replaced with the name of the novaboot script (see also
321     __\--name__).
322
323 - \--concat
324
325     If __\--server__ is used and its value ends with $NAME, then after
326     copying the files, a new bootloader configuration file (e.g. menu.lst)
327     is created at _path-wo-name_, i.e. the path specified by __\--server__
328     with $NAME part removed. The content of the file is created by
329     concatenating all files of the same name from all subdirectories of
330     _path-wo-name_ found on the "server".
331
332 - \--rsync-flags=_flags_
333
334     Specifies which _flags_ are appended to `rsync` command line when
335     copying files as a result of _\--server_ option.
336
337 ## Target power-on and reset phase
338
339 - \--on, --off
340
341     Switch on/off the target machine. Currently works only with
342     __\--iprelay__.
343
344 - \-Q, --qemu\[=_qemu-binary_\]
345
346     Boot the configuration in qemu. Optionally, the name of qemu binary
347     can be specified as a parameter.
348
349 - \--qemu-append=_flags_
350
351     Append _flags_ to the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or
352     `-cpu coreduo -smp 2`).
353
354 - \-q, --qemu-flags=_flags_
355
356     Replace the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or `-cpu coreduo
357     -smp 2`) with _flags_ specified here.
358
359 - \--reset-cmd=_cmd_
360
361     Command that resets the target.
362
363 ## Interaction with the bootloader on the target
364
365 - \--uboot
366
367     Interact with uBoot bootloader to boot the thing described in the
368     novaboot script. Implementation of this option is currently tied to a
369     particular board that we use. It may be subject to changes in the
370     future!
371
372 - \--uboot-init
373
374     Command(s) to send the U-Boot bootloader before loading the images and
375     booting them.
376
377 ## Target interaction phase
378
379 In this phase, target's serial output is redirected to stdout and if
380 stdin is a TTY, it is redirected to the target's serial input allowing
381 interactive work with the target.
382
383 - \--exiton=_string_
384
385     When _string_ is sent by the target, novaboot exits. This option can
386     be specified multiple times.
387
388     If _string_ is `-re`, then the next __\--exiton__'s _string_ is
389     treated as regular expression. For example:
390
391         --exiton -re --exiton 'error:.*failed'
392
393 - \-i, --interactive
394
395     Setup things for interactive use of target. Your terminal will be
396     switched to raw mode. In raw mode, your system does not process input
397     in any way (no echoing of entered characters, no interpretation
398     special characters). This, among others, means that Ctrl-C is passed
399     to the target and does no longer interrupt novaboot. Use "~~."
400     sequence to exit novaboot.
401
402 - \--expect=_string_
403
404     When _string_ is received from the target, send the string specified
405     with the subsequent __\--send\*__ option to the target.
406
407 - \--expect-re=_regex_
408
409     When target's output matches regular expression _regex_, send the
410     string specified with the subsequent __\--send\*__ option to the target.
411
412 - \--expect-raw=_perl-code_
413
414     Provides direct control over Perl's Expect module.
415
416 - \--send=_string_
417
418     Send _string_ to the target after the previously specified
419     __\--expect\*__ was matched in the target's output. The _string_ may
420     contain escape sequences such as "\\n".
421
422     Note that _string_ is actually interpreted by Perl, so it can contain
423     much more that escape sequences. This behavior may change in the
424     future.
425
426     Example: `--expect='login: ' --send='root\n'`
427
428 - \--sendcont=_string_
429
430     Similar to __\--send__ but continue expecting more input.
431
432     Example: `--expect='Continue?' --sendcont='yes\n'`
433
434 # NOVABOOT SCRIPT SYNTAX
435
436 The syntax tries to mimic POSIX shell syntax. The syntax is defined
437 with the following rules.
438
439 Lines starting with "\#" and empty lines are ignored.
440
441 Lines that end with "\\" are concatenated with the following line after
442 removal of the final "\\" and leading whitespace of the following line.
443
444 Lines of the form _VARIABLE=..._ (i.e. matching '^\[A-Z\_\]+=' regular
445 expression) assign values to internal variables. See [VARIABLES](https://metacpan.org/pod/VARIABLES)
446 section.
447
448 Lines starting with `load` keyword represent modules to boot. The
449 word after `load` is a file name (relative to the build directory
450 (see __\--build-dir__) of the module to load and the remaining words are
451 passed to it as the command line parameters.
452
453 When the `load` line ends with "<<WORD" then the subsequent lines
454 until the line containing solely WORD are copied literally to the file
455 named on that line. This is similar to shell's heredoc feature.
456
457 When the `load` line ends with "< CMD" then command CMD is executed
458 with `/bin/sh` and its standard output is stored in the file named on
459 that line. The SRCDIR variable in CMD's environment is set to the
460 absolute path of the directory containing the interpreted novaboot
461 script.
462
463 Example:
464   \#!/usr/bin/env novaboot
465   WVDESC=Example program
466   load bin/apps/sigma0.nul S0\_DEFAULT script\_start:1,1 \\
467     verbose hostkeyb:0,0x60,1,12,2
468   load bin/apps/hello.nul
469   load hello.nulconfig <<EOF
470   sigma0::mem:16 name::/s0/log name::/s0/timer name::/s0/fs/rom ||
471   rom://bin/apps/hello.nul
472   EOF
473
474 This example will load three modules: `sigma0.nul`, `hello.nul` and
475 `hello.nulconfig`. sigma0 receives some command line parameters and
476 `hello.nulconfig` file is generated on the fly from the lines between
477 `<<EOF` and `EOF`.
478
479 ## VARIABLES
480
481 The following variables are interpreted in the novaboot script:
482
483 - BUILDDIR
484
485     Novaboot chdir()s to this directory before file generation phase. The
486     directory name specified here is relative to the build directory
487     specified by other means (see ["--build-dir"](#build-dir)).
488
489 - EXITON
490
491     Assigning this variable has the same effect as specifying ["--exiton"](#exiton)
492     option.
493
494 - HYPERVISOR\_PARAMS
495
496     Parameters passed to hypervisor. The default value is "serial", unless
497     overridden in configuration file.
498
499 - KERNEL
500
501     The kernel to use instead of the hypervisor specified in the
502     configuration file with the `$hypervisor` variable. The value should
503     contain the name of the kernel image as well as its command line
504     parameters. If this variable is defined and non-empty, the variable
505     HYPERVISOR\_PARAMS is not used.
506
507 - QEMU
508
509     Use a specific qemu binary (can be overridden with __\-Q__) and flags
510     when booting this script under qemu. If QEMU\_FLAGS variable is also
511     specified flags specified in QEMU variable are replaced by those in
512     QEMU\_FLAGS.
513
514 - QEMU\_FLAGS
515
516     Use specific qemu flags (can be overridden with __\-q__).
517
518 - WVDESC
519
520     Description of the wvtest-compliant program.
521
522 - WVTEST\_TIMEOUT
523
524     The timeout in seconds for WvTest harness. If no complete line appears
525     in the test output within the time specified here, the test fails. It
526     is necessary to specify this for long running tests that produce no
527     intermediate output.
528
529 # CONFIGURATION FILE
530
531 Novaboot can read its configuration from one or more files. By
532 default, novaboot looks for files named `.novaboot` as described in
533 ["Configuration reading phase"](#configuration-reading-phase). Alternatively, its location can be
534 specified with the __\-c__ switch or with the NOVABOOT\_CONFIG
535 environment variable. The configuration file has perl syntax and
536 should set values of certain Perl variables. The current configuration
537 can be dumped with the __\--dump-config__ switch. Some configuration
538 variables can be overridden by environment variables (see below) or by
539 command line switches.
540
541 Supported configuration variables include:
542
543 - $builddir
544
545     Build directory location relative to the location of the configuration
546     file.
547
548 - $default\_target
549
550     Default target (see below) to use when no target is explicitly
551     specified on command line with the __\--target__ option.
552
553 - %targets
554
555     Hash of shortcuts to be used with the __\--target__ option. If the hash
556     contains, for instance, the following pair of values
557
558         'mybox' => '--server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub',
559
560     then the following two commands are equivalent:
561
562         ./script --server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub
563         ./script -t mybox
564
565 # ENVIRONMENT VARIABLES
566
567 Some options can be specified not only via config file or command line
568 but also through environment variables. Environment variables override
569 the values from configuration file and command line parameters
570 override the environment variables.
571
572 - NOVABOOT\_CONFIG
573
574     Name of the novaboot configuration file to use instead of the default
575     one(s).
576
577 - NOVABOOT\_BENDER
578
579     Defining this variable has the same meaning as __\--bender__ option.
580
581 # AUTHORS
582
583 Michal Sojka <sojka@os.inf.tu-dresden.de>