]> rtime.felk.cvut.cz Git - novaboot.git/blob - README.md
Do not power off during AMT reset
[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 - \--amt=_"\[user\[:password\]@\]host\[:port\]_
262
263     Use Intel AMT to connect to target. Using SOL redirection and WS management 
264     to powercycle it. The IP address or FQDN of the PC is given by _host_
265     parameter. If _password_ is not specified, environment variable 
266     AMT\_PASSWORD is used. _port_ is defining port number for SOL, 
267     if not specified, default is 16992. Default _user_ is admin.
268
269 - \--iprelay=_addr\[:port\]_
270
271     Use TCP/IP relay and serial port to access the target's serial port
272     and powercycle it. The IP address of the relay is given by _addr_
273     parameter. If _port_ is not specified, it default to 23.
274
275     Note: This option is supposed to work with HWG-ER02a IP relays.
276
277 - \-s, --serial\[=device\]
278
279     Target's serial line is connected to host's serial line (device). The
280     default value for device is `/dev/ttyUSB0`.
281
282     The value of this option is exported in NB\_NOVABOOT environment
283     variable to all subprocesses run by `novaboot`.
284
285 - \--stty=_settings_
286
287     Specifies settings passed to `stty` invoked on the serial line
288     specified with __\--serial__ option. If this option is not given,
289     `stty` is called with `raw -crtscts -onlcr 115200` settings.
290
291 - \--remote-cmd=_cmd_
292
293     Command that mediates connection to the target's serial line. For
294     example `ssh server 'cu -l /dev/ttyS0'`.
295
296 - \--remote-expect=_string_
297
298     Wait for reception of _string_ after establishing the the remote
299     connection before continuing.
300
301
302
303 ## File deployment phase
304
305 In some setups, it is necessary to copy the files needed for booting
306 to a particular location, e.g. to a TFTP boot server or to the
307 `/boot` partition.
308
309 - \-d, --dhcp-tftp
310
311     Turns your workstation into a DHCP and TFTP server so that the OS can
312     be booted via PXE BIOS (or similar mechanism) on the test machine
313     directly connected by a plain Ethernet cable to your workstation.
314
315     The DHCP and TFTP servers require root privileges and `novaboot`
316     uses `sudo` command to obtain those. You can put the following to
317     _/etc/sudoers_ to allow running the necessary commands without
318     asking for password.
319
320         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
321         your_login ALL=NOPASSWD: NOVABOOT
322
323 - \--iso\[=filename\]
324
325     Generates the ISO image that boots NOVA system via GRUB. If no filename
326     is given, the image is stored under _NAME_.iso, where _NAME_ is the name
327     of the novaboot script (see also __\--name__).
328
329 - \--server\[=\[\[user@\]server:\]path\]
330
331     Copy all files needed for booting to another location (implies __\-g__
332     unless __\--grub2__ is given). The files will be copied (by __rsync__
333     tool) to the directory _path_. If the _path_ contains string $NAME,
334     it will be replaced with the name of the novaboot script (see also
335     __\--name__).
336
337 - \--concat
338
339     If __\--server__ is used and its value ends with $NAME, then after
340     copying the files, a new bootloader configuration file (e.g. menu.lst)
341     is created at _path-wo-name_, i.e. the path specified by __\--server__
342     with $NAME part removed. The content of the file is created by
343     concatenating all files of the same name from all subdirectories of
344     _path-wo-name_ found on the "server".
345
346 - \--rsync-flags=_flags_
347
348     Specifies which _flags_ are appended to `rsync` command line when
349     copying files as a result of _\--server_ option.
350
351 ## Target power-on and reset phase
352
353 - \--on, --off
354
355     Switch on/off the target machine. Currently works only with
356     __\--iprelay__.
357
358 - \-Q, --qemu\[=_qemu-binary_\]
359
360     Boot the configuration in qemu. Optionally, the name of qemu binary
361     can be specified as a parameter.
362
363 - \--qemu-append=_flags_
364
365     Append _flags_ to the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or
366     `-cpu coreduo -smp 2`).
367
368 - \-q, --qemu-flags=_flags_
369
370     Replace the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or `-cpu coreduo
371     -smp 2`) with _flags_ specified here.
372
373 - \--reset-cmd=_cmd_
374
375     Command that resets the target.
376
377 ## Interaction with the bootloader on the target
378
379 - \--uboot
380
381     Interact with uBoot bootloader to boot the thing described in the
382     novaboot script. Implementation of this option is currently tied to a
383     particular board that we use. It may be subject to changes in the
384     future!
385
386 - \--uboot-init
387
388     Command(s) to send the U-Boot bootloader before loading the images and
389     booting them.
390
391 ## Target interaction phase
392
393 In this phase, target's serial output is redirected to stdout and if
394 stdin is a TTY, it is redirected to the target's serial input allowing
395 interactive work with the target.
396
397 - \--exiton=_string_
398
399     When _string_ is sent by the target, novaboot exits. This option can
400     be specified multiple times.
401
402     If _string_ is `-re`, then the next __\--exiton__'s _string_ is
403     treated as regular expression. For example:
404
405         --exiton -re --exiton 'error:.*failed'
406
407 - \-i, --interactive
408
409     Setup things for interactive use of target. Your terminal will be
410     switched to raw mode. In raw mode, your system does not process input
411     in any way (no echoing of entered characters, no interpretation
412     special characters). This, among others, means that Ctrl-C is passed
413     to the target and does no longer interrupt novaboot. Use "~~."
414     sequence to exit novaboot.
415
416 - \--expect=_string_
417
418     When _string_ is received from the target, send the string specified
419     with the subsequent __\--send\*__ option to the target.
420
421 - \--expect-re=_regex_
422
423     When target's output matches regular expression _regex_, send the
424     string specified with the subsequent __\--send\*__ option to the target.
425
426 - \--expect-raw=_perl-code_
427
428     Provides direct control over Perl's Expect module.
429
430 - \--send=_string_
431
432     Send _string_ to the target after the previously specified
433     __\--expect\*__ was matched in the target's output. The _string_ may
434     contain escape sequences such as "\\n".
435
436     Note that _string_ is actually interpreted by Perl, so it can contain
437     much more that escape sequences. This behavior may change in the
438     future.
439
440     Example: `--expect='login: ' --send='root\n'`
441
442 - \--sendcont=_string_
443
444     Similar to __\--send__ but continue expecting more input.
445
446     Example: `--expect='Continue?' --sendcont='yes\n'`
447
448 # NOVABOOT SCRIPT SYNTAX
449
450 The syntax tries to mimic POSIX shell syntax. The syntax is defined
451 with the following rules.
452
453 Lines starting with "\#" and empty lines are ignored.
454
455 Lines that end with "\\" are concatenated with the following line after
456 removal of the final "\\" and leading whitespace of the following line.
457
458 Lines of the form _VARIABLE=..._ (i.e. matching '^\[A-Z\_\]+=' regular
459 expression) assign values to internal variables. See ["VARIABLES"](#variables)
460 section.
461
462 Lines starting with `load` keyword represent modules to boot. The
463 word after `load` is a file name (relative to the build directory
464 (see __\--build-dir__) of the module to load and the remaining words are
465 passed to it as the command line parameters.
466
467 When the `load` line ends with "<<WORD" then the subsequent lines
468 until the line containing solely WORD are copied literally to the file
469 named on that line. This is similar to shell's heredoc feature.
470
471 When the `load` line ends with "< CMD" then command CMD is executed
472 with `/bin/sh` and its standard output is stored in the file named on
473 that line. The SRCDIR variable in CMD's environment is set to the
474 absolute path of the directory containing the interpreted novaboot
475 script.
476
477 Example (Linux):
478
479     #!/usr/bin/env novaboot
480     load bzImage console=ttyS0,115200
481     load rootfs.cpio < gen_cpio buildroot/images/rootfs.cpio "myapp->/etc/init.d/S99myapp"
482
483 Example (NOVA User Land - NUL):
484
485     #!/usr/bin/env novaboot
486     WVDESC=Example program
487     load bin/apps/sigma0.nul S0_DEFAULT script_start:1,1 \
488                              verbose hostkeyb:0,0x60,1,12,2
489     load bin/apps/hello.nul
490     load hello.nulconfig <<EOF
491     sigma0::mem:16 name::/s0/log name::/s0/timer name::/s0/fs/rom ||
492     rom://bin/apps/hello.nul
493     EOF
494
495 This example will load three modules: `sigma0.nul`, `hello.nul` and
496 `hello.nulconfig`. sigma0 receives some command line parameters and
497 `hello.nulconfig` file is generated on the fly from the lines between
498 `<<EOF` and `EOF`.
499
500 ## VARIABLES
501
502 The following variables are interpreted in the novaboot script:
503
504 - BUILDDIR
505
506     Novaboot chdir()s to this directory before file generation phase. The
507     directory name specified here is relative to the build directory
508     specified by other means (see ["--build-dir"](#build-dir)).
509
510 - EXITON
511
512     Assigning this variable has the same effect as specifying ["--exiton"](#exiton)
513     option.
514
515 - HYPERVISOR\_PARAMS
516
517     Parameters passed to hypervisor. The default value is "serial", unless
518     overridden in configuration file.
519
520 - KERNEL
521
522     The kernel to use instead of the hypervisor specified in the
523     configuration file with the `$hypervisor` variable. The value should
524     contain the name of the kernel image as well as its command line
525     parameters. If this variable is defined and non-empty, the variable
526     HYPERVISOR\_PARAMS is not used.
527
528 - QEMU
529
530     Use a specific qemu binary (can be overridden with __\-Q__) and flags
531     when booting this script under qemu. If QEMU\_FLAGS variable is also
532     specified flags specified in QEMU variable are replaced by those in
533     QEMU\_FLAGS.
534
535 - QEMU\_FLAGS
536
537     Use specific qemu flags (can be overridden with __\-q__).
538
539 - WVDESC
540
541     Description of the wvtest-compliant program.
542
543 - WVTEST\_TIMEOUT
544
545     The timeout in seconds for WvTest harness. If no complete line appears
546     in the test output within the time specified here, the test fails. It
547     is necessary to specify this for long running tests that produce no
548     intermediate output.
549
550 # CONFIGURATION FILE
551
552 Novaboot can read its configuration from one or more files. By
553 default, novaboot looks for files named `.novaboot` as described in
554 ["Configuration reading phase"](#configuration-reading-phase). Alternatively, its location can be
555 specified with the __\-c__ switch or with the NOVABOOT\_CONFIG
556 environment variable. The configuration file has perl syntax and
557 should set values of certain Perl variables. The current configuration
558 can be dumped with the __\--dump-config__ switch. Some configuration
559 variables can be overridden by environment variables (see below) or by
560 command line switches.
561
562 Supported configuration variables include:
563
564 - $builddir
565
566     Build directory location relative to the location of the configuration
567     file.
568
569 - $default\_target
570
571     Default target (see below) to use when no target is explicitly
572     specified on command line with the __\--target__ option.
573
574 - %targets
575
576     Hash of shortcuts to be used with the __\--target__ option. If the hash
577     contains, for instance, the following pair of values
578
579         'mybox' => '--server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub',
580
581     then the following two commands are equivalent:
582
583         ./script --server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub
584         ./script -t mybox
585
586 # ENVIRONMENT VARIABLES
587
588 Some options can be specified not only via config file or command line
589 but also through environment variables. Environment variables override
590 the values from configuration file and command line parameters
591 override the environment variables.
592
593 - NOVABOOT\_CONFIG
594
595     Name of the novaboot configuration file to use instead of the default
596     one(s).
597
598 - NOVABOOT\_BENDER
599
600     Defining this variable has the same meaning as __\--bender__ option.
601
602 # AUTHORS
603
604 Michal Sojka <sojka@os.inf.tu-dresden.de>