]> rtime.felk.cvut.cz Git - novaboot.git/blob - README.md
Add link to novaboot script syntax and fix md formating
[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 generate files on the fly (i.e. "<" syntax) except for the
233     files generated via "<<WORD" syntax.
234
235 - \-p, --pulsar\[=mac\]
236
237     Generates pulsar bootloader configuration file named `config-_mac_`
238     The _mac_ string is typically a MAC address and defaults to
239     _novaboot_.
240
241 - \--scons\[=scons command\]
242
243     Runs `scons` to build files that are not generated by novaboot
244     itself.
245
246 - \--strip-rom
247
248     Strip _rom://_ prefix from command lines and generated config files.
249     The _rom://_ prefix is used by NUL. For NRE, it has to be stripped.
250
251 - \--gen-only
252
253     Exit novaboot after file generation phase.
254
255 ## Target connection check
256
257 If supported by the target, the connection to it is made and it is
258 checked whether the target is not occupied by another novaboot
259 user/instance.
260
261 - \--iprelay=_addr\[:port\]_
262
263     Use TCP/IP relay and serial port to access the target's serial port
264     and powercycle it. The IP address of the relay is given by _addr_
265     parameter. If _port_ is not specified, it default to 23.
266
267     Note: This option is supposed to work with HWG-ER02a IP relays.
268
269 - \-s, --serial\[=device\]
270
271     Target's serial line is connected to host's serial line (device). The
272     default value for device is `/dev/ttyUSB0`.
273
274     The value of this option is exported in NB\_NOVABOOT environment
275     variable to all subprocesses run by `novaboot`.
276
277 - \--stty=_settings_
278
279     Specifies settings passed to `stty` invoked on the serial line
280     specified with __\--serial__ option. If this option is not given,
281     `stty` is called with `raw -crtscts -onlcr 115200` settings.
282
283 - \--remote-cmd=_cmd_
284
285     Command that mediates connection to the target's serial line. For
286     example `ssh server 'cu -l /dev/ttyS0'`.
287
288 - \--remote-expect=_string_
289
290     Wait for reception of _string_ after establishing the the remote
291     connection before continuing.
292
293 ## File deployment phase
294
295 In some setups, it is necessary to copy the files needed for booting
296 to a particular location, e.g. to a TFTP boot server or to the
297 `/boot` partition.
298
299 - \-d, --dhcp-tftp
300
301     Turns your workstation into a DHCP and TFTP server so that the OS can
302     be booted via PXE BIOS (or similar mechanism) on the test machine
303     directly connected by a plain Ethernet cable to your workstation.
304
305     The DHCP and TFTP servers require root privileges and `novaboot`
306     uses `sudo` command to obtain those. You can put the following to
307     _/etc/sudoers_ to allow running the necessary commands without
308     asking for password.
309
310         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
311         your_login ALL=NOPASSWD: NOVABOOT
312
313 - \--iso\[=filename\]
314
315     Generates the ISO image that boots NOVA system via GRUB. If no filename
316     is given, the image is stored under _NAME_.iso, where _NAME_ is the name
317     of the novaboot script (see also __\--name__).
318
319 - \--server\[=\[\[user@\]server:\]path\]
320
321     Copy all files needed for booting to another location (implies __\-g__
322     unless __\--grub2__ is given). The files will be copied (by __rsync__
323     tool) to the directory _path_. If the _path_ contains string $NAME,
324     it will be replaced with the name of the novaboot script (see also
325     __\--name__).
326
327 - \--concat
328
329     If __\--server__ is used and its value ends with $NAME, then after
330     copying the files, a new bootloader configuration file (e.g. menu.lst)
331     is created at _path-wo-name_, i.e. the path specified by __\--server__
332     with $NAME part removed. The content of the file is created by
333     concatenating all files of the same name from all subdirectories of
334     _path-wo-name_ found on the "server".
335
336 - \--rsync-flags=_flags_
337
338     Specifies which _flags_ are appended to `rsync` command line when
339     copying files as a result of _\--server_ option.
340
341 ## Target power-on and reset phase
342
343 - \--on, --off
344
345     Switch on/off the target machine. Currently works only with
346     __\--iprelay__.
347
348 - \-Q, --qemu\[=_qemu-binary_\]
349
350     Boot the configuration in qemu. Optionally, the name of qemu binary
351     can be specified as a parameter.
352
353 - \--qemu-append=_flags_
354
355     Append _flags_ to the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or
356     `-cpu coreduo -smp 2`).
357
358 - \-q, --qemu-flags=_flags_
359
360     Replace the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or `-cpu coreduo
361     -smp 2`) with _flags_ specified here.
362
363 - \--reset-cmd=_cmd_
364
365     Command that resets the target.
366
367 ## Interaction with the bootloader on the target
368
369 - \--uboot
370
371     Interact with uBoot bootloader to boot the thing described in the
372     novaboot script. Implementation of this option is currently tied to a
373     particular board that we use. It may be subject to changes in the
374     future!
375
376 - \--uboot-init
377
378     Command(s) to send the U-Boot bootloader before loading the images and
379     booting them.
380
381 ## Target interaction phase
382
383 In this phase, target's serial output is redirected to stdout and if
384 stdin is a TTY, it is redirected to the target's serial input allowing
385 interactive work with the target.
386
387 - \--exiton=_string_
388
389     When _string_ is sent by the target, novaboot exits. This option can
390     be specified multiple times.
391
392     If _string_ is `-re`, then the next __\--exiton__'s _string_ is
393     treated as regular expression. For example:
394
395         --exiton -re --exiton 'error:.*failed'
396
397 - \-i, --interactive
398
399     Setup things for interactive use of target. Your terminal will be
400     switched to raw mode. In raw mode, your system does not process input
401     in any way (no echoing of entered characters, no interpretation
402     special characters). This, among others, means that Ctrl-C is passed
403     to the target and does no longer interrupt novaboot. Use "~~."
404     sequence to exit novaboot.
405
406 - \--expect=_string_
407
408     When _string_ is received from the target, send the string specified
409     with the subsequent __\--send\*__ option to the target.
410
411 - \--expect-re=_regex_
412
413     When target's output matches regular expression _regex_, send the
414     string specified with the subsequent __\--send\*__ option to the target.
415
416 - \--expect-raw=_perl-code_
417
418     Provides direct control over Perl's Expect module.
419
420 - \--send=_string_
421
422     Send _string_ to the target after the previously specified
423     __\--expect\*__ was matched in the target's output. The _string_ may
424     contain escape sequences such as "\\n".
425
426     Note that _string_ is actually interpreted by Perl, so it can contain
427     much more that escape sequences. This behavior may change in the
428     future.
429
430     Example: `--expect='login: ' --send='root\n'`
431
432 - \--sendcont=_string_
433
434     Similar to __\--send__ but continue expecting more input.
435
436     Example: `--expect='Continue?' --sendcont='yes\n'`
437
438 # NOVABOOT SCRIPT SYNTAX
439
440 The syntax tries to mimic POSIX shell syntax. The syntax is defined
441 with the following rules.
442
443 Lines starting with "\#" and empty lines are ignored.
444
445 Lines that end with "\\" are concatenated with the following line after
446 removal of the final "\\" and leading whitespace of the following line.
447
448 Lines of the form _VARIABLE=..._ (i.e. matching '^\[A-Z\_\]+=' regular
449 expression) assign values to internal variables. See ["VARIABLES"](#variables)
450 section.
451
452 Lines starting with `load` keyword represent modules to boot. The
453 word after `load` is a file name (relative to the build directory
454 (see __\--build-dir__) of the module to load and the remaining words are
455 passed to it as the command line parameters.
456
457 When the `load` line ends with "<<WORD" then the subsequent lines
458 until the line containing solely WORD are copied literally to the file
459 named on that line. This is similar to shell's heredoc feature.
460
461 When the `load` line ends with "< CMD" then command CMD is executed
462 with `/bin/sh` and its standard output is stored in the file named on
463 that line. The SRCDIR variable in CMD's environment is set to the
464 absolute path of the directory containing the interpreted novaboot
465 script.
466
467 Example:
468
469     #!/usr/bin/env novaboot
470     WVDESC=Example program
471     load bin/apps/sigma0.nul S0_DEFAULT script_start:1,1 \
472       verbose hostkeyb:0,0x60,1,12,2
473     load bin/apps/hello.nul
474     load hello.nulconfig <<EOF
475     sigma0::mem:16 name::/s0/log name::/s0/timer name::/s0/fs/rom ||
476     rom://bin/apps/hello.nul
477     EOF
478
479 This example will load three modules: `sigma0.nul`, `hello.nul` and
480 `hello.nulconfig`. sigma0 receives some command line parameters and
481 `hello.nulconfig` file is generated on the fly from the lines between
482 `<<EOF` and `EOF`.
483
484 ## VARIABLES
485
486 The following variables are interpreted in the novaboot script:
487
488 - BUILDDIR
489
490     Novaboot chdir()s to this directory before file generation phase. The
491     directory name specified here is relative to the build directory
492     specified by other means (see ["--build-dir"](#build-dir)).
493
494 - EXITON
495
496     Assigning this variable has the same effect as specifying ["--exiton"](#exiton)
497     option.
498
499 - HYPERVISOR\_PARAMS
500
501     Parameters passed to hypervisor. The default value is "serial", unless
502     overridden in configuration file.
503
504 - KERNEL
505
506     The kernel to use instead of the hypervisor specified in the
507     configuration file with the `$hypervisor` variable. The value should
508     contain the name of the kernel image as well as its command line
509     parameters. If this variable is defined and non-empty, the variable
510     HYPERVISOR\_PARAMS is not used.
511
512 - QEMU
513
514     Use a specific qemu binary (can be overridden with __\-Q__) and flags
515     when booting this script under qemu. If QEMU\_FLAGS variable is also
516     specified flags specified in QEMU variable are replaced by those in
517     QEMU\_FLAGS.
518
519 - QEMU\_FLAGS
520
521     Use specific qemu flags (can be overridden with __\-q__).
522
523 - WVDESC
524
525     Description of the wvtest-compliant program.
526
527 - WVTEST\_TIMEOUT
528
529     The timeout in seconds for WvTest harness. If no complete line appears
530     in the test output within the time specified here, the test fails. It
531     is necessary to specify this for long running tests that produce no
532     intermediate output.
533
534 # CONFIGURATION FILE
535
536 Novaboot can read its configuration from one or more files. By
537 default, novaboot looks for files named `.novaboot` as described in
538 ["Configuration reading phase"](#configuration-reading-phase). Alternatively, its location can be
539 specified with the __\-c__ switch or with the NOVABOOT\_CONFIG
540 environment variable. The configuration file has perl syntax and
541 should set values of certain Perl variables. The current configuration
542 can be dumped with the __\--dump-config__ switch. Some configuration
543 variables can be overridden by environment variables (see below) or by
544 command line switches.
545
546 Supported configuration variables include:
547
548 - $builddir
549
550     Build directory location relative to the location of the configuration
551     file.
552
553 - $default\_target
554
555     Default target (see below) to use when no target is explicitly
556     specified on command line with the __\--target__ option.
557
558 - %targets
559
560     Hash of shortcuts to be used with the __\--target__ option. If the hash
561     contains, for instance, the following pair of values
562
563         'mybox' => '--server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub',
564
565     then the following two commands are equivalent:
566
567         ./script --server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub
568         ./script -t mybox
569
570 # ENVIRONMENT VARIABLES
571
572 Some options can be specified not only via config file or command line
573 but also through environment variables. Environment variables override
574 the values from configuration file and command line parameters
575 override the environment variables.
576
577 - NOVABOOT\_CONFIG
578
579     Name of the novaboot configuration file to use instead of the default
580     one(s).
581
582 - NOVABOOT\_BENDER
583
584     Defining this variable has the same meaning as __\--bender__ option.
585
586 # AUTHORS
587
588 Michal Sojka <sojka@os.inf.tu-dresden.de>