]> rtime.felk.cvut.cz Git - novaboot.git/blob - README.md
Support booting Linux with isolinux
[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 - --iprelay=_addr\[:port\]_
272
273     Use TCP/IP relay and serial port to access the target's serial port
274     and powercycle it. The IP address of the relay is given by _addr_
275     parameter. If _port_ is not specified, it default to 23.
276
277     Note: This option is supposed to work with HWG-ER02a IP relays.
278
279 - -s, --serial\[=device\]
280
281     Target's serial line is connected to host's serial line (device). The
282     default value for device is `/dev/ttyUSB0`.
283
284     The value of this option is exported in NB\_NOVABOOT environment
285     variable to all subprocesses run by `novaboot`.
286
287 - --stty=_settings_
288
289     Specifies settings passed to `stty` invoked on the serial line
290     specified with **--serial** option. If this option is not given,
291     `stty` is called with `raw -crtscts -onlcr 115200` settings.
292
293 - --remote-cmd=_cmd_
294
295     Command that mediates connection to the target's serial line. For
296     example `ssh server 'cu -l /dev/ttyS0'`.
297
298 - --remote-expect=_string_
299
300     Wait for reception of _string_ after establishing the the remote
301     connection before continuing.
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 and exit. The script (if any) is
356     completely ignored. Currently it works only with **--iprelay** or
357     **--amt**.
358
359 - -Q, --qemu\[=_qemu-binary_\]
360
361     Boot the configuration in qemu. Optionally, the name of qemu binary
362     can be specified as a parameter.
363
364 - --qemu-append=_flags_
365
366     Append _flags_ to the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or
367     `-cpu coreduo -smp 2`).
368
369 - -q, --qemu-flags=_flags_
370
371     Replace the default qemu flags (QEMU\_FLAGS variable or `-cpu coreduo
372     \-smp 2`) with _flags_ specified here.
373
374 - --reset-cmd=_cmd_
375
376     Command that resets the target.
377
378 ## Interaction with the bootloader on the target
379
380 - --uboot
381
382     Interact with uBoot bootloader to boot the thing described in the
383     novaboot script. Implementation of this option is currently tied to a
384     particular board that we use. It may be subject to changes in the
385     future!
386
387 - --uboot-init
388
389     Command(s) to send the U-Boot bootloader before loading the images and
390     booting them.
391
392 ## Target interaction phase
393
394 In this phase, target's serial output is redirected to stdout and if
395 stdin is a TTY, it is redirected to the target's serial input allowing
396 interactive work with the target.
397
398 - --exiton=_string_
399
400     When _string_ is sent by the target, novaboot exits. This option can
401     be specified multiple times.
402
403     If _string_ is `-re`, then the next **--exiton**'s _string_ is
404     treated as regular expression. For example:
405
406         --exiton -re --exiton 'error:.*failed'
407
408 - -i, --interactive
409
410     Setup things for interactive use of target. Your terminal will be
411     switched to raw mode. In raw mode, your system does not process input
412     in any way (no echoing of entered characters, no interpretation
413     special characters). This, among others, means that Ctrl-C is passed
414     to the target and does no longer interrupt novaboot. Use "~~."
415     sequence to exit novaboot.
416
417 - --expect=_string_
418
419     When _string_ is received from the target, send the string specified
420     with the subsequent **--send\*** option to the target.
421
422 - --expect-re=_regex_
423
424     When target's output matches regular expression _regex_, send the
425     string specified with the subsequent **--send\*** option to the target.
426
427 - --expect-raw=_perl-code_
428
429     Provides direct control over Perl's Expect module.
430
431 - --send=_string_
432
433     Send _string_ to the target after the previously specified
434     **--expect\*** was matched in the target's output. The _string_ may
435     contain escape sequences such as "\\n".
436
437     Note that _string_ is actually interpreted by Perl, so it can contain
438     much more that escape sequences. This behavior may change in the
439     future.
440
441     Example: `--expect='login: ' --send='root\n'`
442
443 - --sendcont=_string_
444
445     Similar to **--send** but continue expecting more input.
446
447     Example: `--expect='Continue?' --sendcont='yes\n'`
448
449 # NOVABOOT SCRIPT SYNTAX
450
451 The syntax tries to mimic POSIX shell syntax. The syntax is defined
452 with the following rules.
453
454 Lines starting with "#" and empty lines are ignored.
455
456 Lines that end with "\\" are concatenated with the following line after
457 removal of the final "\\" and leading whitespace of the following line.
458
459 Lines of the form _VARIABLE=..._ (i.e. matching '^\[A-Z\_\]+=' regular
460 expression) assign values to internal variables. See ["VARIABLES"](#variables)
461 section.
462
463 Lines starting with `load` keyword represent modules to boot. The
464 word after `load` is a file name (relative to the build directory
465 (see **--build-dir**) of the module to load and the remaining words are
466 passed to it as the command line parameters.
467
468 When the `load` line ends with "<<WORD" then the subsequent lines
469 until the line containing solely WORD are copied literally to the file
470 named on that line. This is similar to shell's heredoc feature.
471
472 When the `load` line ends with "< CMD" then command CMD is executed
473 with `/bin/sh` and its standard output is stored in the file named on
474 that line. The SRCDIR variable in CMD's environment is set to the
475 absolute path of the directory containing the interpreted novaboot
476 script.
477
478 Lines starting with `run` keyword contain shell commands that are run
479 during file generation phase. This is the same as the "< CMD" syntax
480 for `load` keyboard except that the command's output is not
481 redirected to a file. The ordering of commands is the same as they
482 appear in the novaboot script.
483
484 Example (Linux):
485
486     #!/usr/bin/env novaboot
487     load bzImage console=ttyS0,115200
488     run  make -C buildroot
489     load rootfs.cpio < gen_cpio buildroot/images/rootfs.cpio "myapp->/etc/init.d/S99myapp"
490
491 Example (NOVA User Land - NUL):
492
493     #!/usr/bin/env novaboot
494     WVDESC=Example program
495     load bin/apps/sigma0.nul S0_DEFAULT script_start:1,1 \
496                              verbose hostkeyb:0,0x60,1,12,2
497     load bin/apps/hello.nul
498     load hello.nulconfig <<EOF
499     sigma0::mem:16 name::/s0/log name::/s0/timer name::/s0/fs/rom ||
500     rom://bin/apps/hello.nul
501     EOF
502
503 This example will load three modules: `sigma0.nul`, `hello.nul` and
504 `hello.nulconfig`. sigma0 receives some command line parameters and
505 `hello.nulconfig` file is generated on the fly from the lines between
506 `<<EOF` and `EOF`.
507
508 ## VARIABLES
509
510 The following variables are interpreted in the novaboot script:
511
512 - BUILDDIR
513
514     Novaboot chdir()s to this directory before file generation phase. The
515     directory name specified here is relative to the build directory
516     specified by other means (see ["--build-dir"](#build-dir)).
517
518 - EXITON
519
520     Assigning this variable has the same effect as specifying ["--exiton"](#exiton)
521     option.
522
523 - HYPERVISOR\_PARAMS
524
525     Parameters passed to hypervisor. The default value is "serial", unless
526     overridden in configuration file.
527
528 - KERNEL
529
530     The kernel to use instead of the hypervisor specified in the
531     configuration file with the `$hypervisor` variable. The value should
532     contain the name of the kernel image as well as its command line
533     parameters. If this variable is defined and non-empty, the variable
534     HYPERVISOR\_PARAMS is not used.
535
536 - QEMU
537
538     Use a specific qemu binary (can be overridden with **-Q**) and flags
539     when booting this script under qemu. If QEMU\_FLAGS variable is also
540     specified flags specified in QEMU variable are replaced by those in
541     QEMU\_FLAGS.
542
543 - QEMU\_FLAGS
544
545     Use specific qemu flags (can be overridden with **-q**).
546
547 - WVDESC
548
549     Description of the wvtest-compliant program.
550
551 - WVTEST\_TIMEOUT
552
553     The timeout in seconds for WvTest harness. If no complete line appears
554     in the test output within the time specified here, the test fails. It
555     is necessary to specify this for long running tests that produce no
556     intermediate output.
557
558 # CONFIGURATION FILE
559
560 Novaboot can read its configuration from one or more files. By
561 default, novaboot looks for files named `.novaboot` as described in
562 ["Configuration reading phase"](#configuration-reading-phase). Alternatively, its location can be
563 specified with the **-c** switch or with the NOVABOOT\_CONFIG
564 environment variable. The configuration file has perl syntax and
565 should set values of certain Perl variables. The current configuration
566 can be dumped with the **--dump-config** switch. Some configuration
567 variables can be overridden by environment variables (see below) or by
568 command line switches.
569
570 Supported configuration variables include:
571
572 - $builddir
573
574     Build directory location relative to the location of the configuration
575     file.
576
577 - $default\_target
578
579     Default target (see below) to use when no target is explicitly
580     specified on command line with the **--target** option.
581
582 - %targets
583
584     Hash of shortcuts to be used with the **--target** option. If the hash
585     contains, for instance, the following pair of values
586
587         'mybox' => '--server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub',
588
589     then the following two commands are equivalent:
590
591         ./script --server=boot:/tftproot --serial=/dev/ttyUSB0 --grub
592         ./script -t mybox
593
594 # ENVIRONMENT VARIABLES
595
596 Some options can be specified not only via config file or command line
597 but also through environment variables. Environment variables override
598 the values from configuration file and command line parameters
599 override the environment variables.
600
601 - NOVABOOT\_CONFIG
602
603     Name of the novaboot configuration file to use instead of the default
604     one(s).
605
606 - NOVABOOT\_BENDER
607
608     Defining this variable has the same meaning as **--bender** option.
609
610 # AUTHORS
611
612 Michal Sojka <sojka@os.inf.tu-dresden.de>