以NFS方式挂载rootfs的步骤

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#根文件系统 #NFS

于 2017-05-06 13:41:47 首次发布

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本文介绍如何通过NFS协议挂载rootfs启动嵌入式系统。包括搭建NFS服务器、配置U-Boot及内核支持等步骤。

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以下内容源于朱有鹏嵌入式课程的学习与整理，如有侵权请告知删除。

一、NFS简介

网络文件系统（NFS，network file system），是一种网络通讯协议，由服务器和客户端构成。利用NFS协议可以做出很多直接性应用，但这里使用NFS主要是做rootfs挂载。

关于NFS的更多内容，见博客Linux中NFS服务器的配置。

我们在虚拟机ubuntu中搭建NFS服务器，在开发板中运行kernel作NFS客户端（kernel要配置成支持NFS客户端），然后将文件夹形式的rootfs复制到NFS服务器的NFS共享目录（指定的共享目录由bootargs这个环境变量中的nfsroot指定），在客户端中挂载rootfs，进而启动系统。

二、以NFS方式挂载rootfs的步骤

步骤1：在虚拟机上搭建nfs服务器、tftp服务器。

搭建方法见环境搭建文档。这里假定tftp服务器的工作目录是/tftp。

步骤2：设置uboot的相关环境变量。

【1】在uboot控制台中修改bootargs这个环境变量并保存，如下所示：

set bootargs 'root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.141:/home/xjh/iot/embedded_basic/rootfs/rootfs_xjh ip=192.168.1.88:192.168.1.141:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC2,115200' 
save

【2】在uboot控制台中修改bootcmd这个环境变量并保存，如下所示：

set bootcmd 'tftp 30008000 zImage;bootm 30008000'
save

步骤3：配置内核以支持NFS启动方式。

此时启动开发板，会提示如下错误并导致重新启动，因为没有配置内核以支持NFS启动方式。

[    2.955474] VFS: Cannot open root device "nfs" or unknown-block(0,255)
[    2.960598] Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
[    2.968943] b300         3817472 mmcblk0 driver: mmcblk
[    2.974101]   b301          264759 mmcblk0p1
[    2.978347]   b302          264759 mmcblk0p2
[    2.982610]   b303          104412 mmcblk0p3
[    2.986838]   b304         3158463 mmcblk0p4
[    2.991086] Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,255)

【1】在内核配置阶段，即“make menuconfig”时配置支持nfs启动方式。

#配置网络部分（使能CONFIG_IP_PNP，使得出现“Root file system on NFS”选项）
Networking support
    Networking options 
        [*] TCP/IP networking
        [*] IP: kernel level autoconfiguration
            [*] IP: DHCP support
            [*] IP: BOOTP support
					
#配置开启nfs服务
File systems
    [*] Network File Systems
        <*> NFS client support 
		[*] NFS client support for NFS version 3                                 
        [*] NFS client support for the NFSv3 ACL protocol extension 
		[*] NFS client support for NFS version 4 (EXPERIMENTAL) 
		[*] NFS client support for NFSv4.1 (DEVELOPER ONLY) 
		[*] Root file system on NFS

【2】重新编译，将生成的arch/arm/boot/zImage拷贝到/tftp目录，重启开发板。

如果提示下面问题：

[    4.548616] Root-NFS: Server returned error -13 while mounting 
/home/xjh/iot/embedded_basic/rootfs/rootfs_xjh
[    4.557099] VFS: Unable to mount root fs via NFS, trying floppy.
[    4.563317] VFS: Cannot open root device "nfs" or unknown-block(2,0)

则在虚拟机的配置文件/etc/exports中追加如下内容：

#NFS服务器里你想分享的目录的路径  可接入NFS服务器的主机名字或者IP(参数1,,2,3…)
/home/xjh/iot/embedded_basic/rootfs/rootfs_xjh *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)

然后重启NFS服务：

sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

步骤4：重启开发板，则会到tftp服务器中下载内核，然后再到nfs服务器中下载rootfs。

如果rootfs是可用的，那么就会启动成功；如果rootfs是不可用的，那么会提示下面的错误。

由上可知，NFS方式启动，相当于开发板上的内核远程挂载主机上的rootfs。另外NFS方式启动不用制作rootfs镜像，但NFS不适合真正的产品，一般作为产品开发阶段调试使用。