NXP iMX8MM 通过 TFTP和 NFS 启动示例

By Toradex秦海

1).?简介

嵌入式?Linux?设备开发调试时候为了方便部署各种配置和修改常用的一种方法就是通过网络启动，具体就是将?Linux Kernel（以及?Device tree/Device Tree overlays)?从开发主机的?TFTP?服务加载，?Linux rootfs?通过开发主机的?NFS?服务加载，这样开发过程中的功能配置或者文件修改就能直接在开发主机上面完成，而无需先复制到设备端再部署。本文就基于?NXP iMX8MM ARM嵌入式平台演示?TFTP/NFS?启动的简单示例。

本文所演示的平台来自于Toradex?Verdin?iMX8MM?嵌入式平台，基于?NXP iMX8M Mini?系列?ARM?处理器，核心为?Cortex-A53?。

2).?硬件准备

a).??Verdin iMX8MM ARM?核心版配合?Dahlia Carrier Board?载板，并连接调试串口以便测试。

b).??Verdin iMX8MM?核心版?Boot ROM?启动选项已经?fuse?，因此?Bootloader (U-Boot)?必须要从模块?eMMC启动，所以先参考这里说明更新当前最新的?Toradex Ycoto Linux Reference Multimedia Image?V6.4?到核心板?eMMC。

c).??Verdin iMX8MM?设备平台网口和开发主机单独用于开发的网口直连，如下图所示。由于需要在开发主机配置?DHCP?服务，因此不建议将设备和开发主机直接连接到工作网络，以免多个?DHCP?服务器冲突。

d).??从这里下载?Toradex Ycoto Linux Reference Multimedia Image Quartely 6.4.0?版本到开发主机并解压，以便后续部署。

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$ cd <work_dir>

$ tar xvf Verdin-iMX8MM_Reference-Minimal-Image-upstream-Tezi_6.4.0-devel-202309+build.14.tar

$ cd Verdin-iMX8MM_Reference-Minimal-Image-upstream-Tezi_6.4.0-devel-202309+build.14/

$ ls -al

总计?51684

drwxrwxr-x 2 simon simon ????4096 12月?21 12:15 .

drwxr-xr-x 3 simon simon ????4096 12月?21 12:15 ..

-rw-r--r-- 1 simon simon ????2016 ?9月 ?2 00:37 image.json

-rw-r--r-- 1 simon simon ?1291800 ?9月 ?2 00:03 imx-boot

-rw-r--r-- 1 simon simon ???69050 ?9月 ?1 22:22 LA_OPT_NXP_SW.html

-rw-r--r-- 1 simon simon ??378880 ?9月 ?1 22:22 marketing.tar

-rw-r--r-- 1 simon simon ?????183 ?9月 ?1 22:22 prepare.sh

-rw-r--r-- 1 simon simon 12981512 ?9月 ?2 00:35 Reference-Minimal-Image-upstream-verdin-imx8mm.bootfs.tar.xz

-rw-r--r-- 1 simon simon 38155936 ?9月 ?2 00:37 Reference-Minimal-Image-upstream-verdin-imx8mm.tar.xz

-rw-r--r-- 1 simon simon ????2434 ?9月 ?1 22:22 toradexlinux.png

-rw-r--r-- 1 simon simon ????4117 ?9月 ?1 23:47 u-boot-initial-env-sd

-rw-r--r-- 1 simon simon ??????18 ?9月 ?1 22:22 wrapup.sh

---------------------------------------

?

3).?开发主机部署?DHCP/TFTP/NSF?服务

a).?本文示例以?Ubuntu 22.04 64bit?环境为例，其他环境可以参考这里或者其对应发行版本的相关说明。

b).?配置?DHCP?服务

./?安装?DHCP Server

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$ sudo apt-get install isc-dhcp-server

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./?如下修改?/etc/dhcp/dhcpd.conf?配置文件

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---?a/etc/dhcp/dhcpd.conf?2023-12-21 11:31:13.460674880 +0800

+++?b/etc/dhcp/dhcpd.conf?2023-12-21 11:44:49.647593313 +0800

@@ -7,7 +7,7 @@

?#

?# option definitions common to all supported networks...

-option domain-name "example.org";

+option domain-name "verdin.net";

?option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;

?default-lease-time 600;

@@ -25,7 +25,7 @@

?# Use this to send dhcp log messages to a different log file (you also

?# have to hack syslog.conf to complete the redirection).

-#log-facility local7;

+log-facility local7;

?# No service will be given on this subnet, but declaring it helps the

?# DHCP server to understand the network topology.

@@ -61,11 +61,33 @@

?# ?max-lease-time 7200;

?#}

+subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {

+ ???????default-lease-time ?????????????86400;

+ ???????max-lease-time ?????????????????86400;

+ ???????option broadcast-address ???????192.168.10.255;

+ ???????option domain-name ?????????????"verdin.net";

+ ???????option domain-name-servers ?????ns1.example.org;

+ ???????option ip-forwarding ???????????off;

+ ???????option routers ?????????????????192.168.10.1;

+ ???????option subnet-mask ?????????????255.255.255.0;

+ ???????interface ??????????????????????enx000ec6cbab91;

+ ???????range ??????????????????????????192.168.10.32 192.168.10.254;

+}

+

?# Hosts which require special configuration options can be listed in

?# host statements. ??If no address is specified, the address will be

?# allocated dynamically (if possible), but the host-specific information

?# will still come from the host declaration.

+host eval {

+ ???????filename ???????????????????????"Image";

+ ???????fixed-address ??????????????????192.168.10.2;

+ ???????hardware ethernet ??????????????00:14:2d:6f:07:22;

+ ???????next-server ????????????????????192.168.10.1;

+ ???????option host-name ???????????????"verdin";

+ ???????option root-path ???????????????"192.168.10.1:/srv/nfs/rootfs,wsize=1024,rsize=1024,v3";

+}

+

?#host passacaglia {

?# ?hardware ethernet 0:0:c0:5d:bd:95;

?# ?filename "vmunix.passacaglia";

---------------------------------------

//?配置文件中，开发主机上面和设备连接的网口名为?“enx000ec6cbab91”，需要根据你的实际网口名对应修改。

//?由于?Verdin iMX8MM U-Boot?环境变量中默认如下配置?IP Address?信息，因此这里将开发主机网口?IP Address?直接配置为?192.168.10.1，否则就需要对应修改设备?U-Boot?环境变量定义。

---------------------------------------

Verdin iMX8MM # print serverip

serverip=192.168.10.1

Verdin iMX8MM # print ipaddr

ipaddr=192.168.10.2

---------------------------------------

//?“host eval”?部分配置用于后续?NFS?启动，其中?“hardware ethernet”?是你实际使用的?Verdin iMX8MM?网口的?MAC?地址。这里配置是对应?NFSv3?协议，如果是?NFSv4?可以参考这里配置，但是需要注意?DHCP?服务配置这里和下面?NFS?服务配置协议版本必须对应。

./启动?DHCP?服务，然后可以让?Verdin iMX8MM?模块通过?eMMC?正常启动后，查看网口?eth0?是否正常通过上面设置的?DHCP?服务器获取到?192.168.10.2 IP Address?来验证?DHCP?服务。

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$ sudo service isc-dhcp-server start

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c).?配置?TFTP?服务

./?安装?TFTP Server

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$ sudo apt-get install tftpd-hpa

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./?配置文件?/etc/default/tftpd-hpa?可以不做修改

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TFTP_USERNAME="tftp"

TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp"

TFTP_ADDRESS=":69"

TFTP_OPTIONS="--secure"

---------------------------------------

./复制?Verdin iMX8MM Linux Kernel?等?Boot?文件到?TFTP?目录

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$ cd <work_dir>/Verdin-iMX8MM_Reference-Minimal-Image-upstream-Tezi_6.4.0-devel-202309+build.14/

$ sudo tar Jxf Reference-Minimal-Image-upstream-verdin-imx8mm.bootfs.tar.xz -C /srv/tftp/

$ ls -al /srv/tftp/

总计?13312

drwxr-xr-x 3 root root ????4096 ?9月 ?2 00:35 .

drwxr-xr-x 4 root root ????4096 12月?21 12:32 ..

-rw-r--r-- 1 root root ????6010 ?9月 ?2 00:35 boot.scr

-rw-r--r-- 1 root root 13211895 ?9月 ?2 00:35 Image.gz

-rw-r--r-- 1 root root ???62002 ?9月 ?2 00:35 imx8mm-verdin-nonwifi-dahlia.dtb

-rw-r--r-- 1 root root ???62246 ?9月 ?2 00:35 imx8mm-verdin-nonwifi-dev.dtb

-rw-r--r-- 1 root root ???62000 ?9月 ?2 00:35 imx8mm-verdin-nonwifi-yavia.dtb

-rw-r--r-- 1 root root ???62206 ?9月 ?2 00:35 imx8mm-verdin-wifi-dahlia.dtb

-rw-r--r-- 1 root root ???62446 ?9月 ?2 00:35 imx8mm-verdin-wifi-dev.dtb

-rw-r--r-- 1 root root ???62200 ?9月 ?2 00:35 imx8mm-verdin-wifi-yavia.dtb

drwxr-xr-x 2 root root ????4096 ?9月 ?2 00:35 overlays

-rw-r--r-- 1 root root ??????47 ?9月 ?2 00:35 overlays.txt

---------------------------------------

./启动?TFTP?服务，然后可以通过另外一台?Linux?主机通过安装?TFTP?客户端来测试下?TFTP?服务是否正确配置成功。

---------------------------------------

$ sudo service tftpd-hpa start

---------------------------------------

d).?配置?NFS?服务

./?安装?NFS Server

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$ sudo apt-get install nfs-kernel-server

---------------------------------------

./ NFSv3?配置文件，对应上面?DHCP host eval配置；如果是?NFSv4?配置，可以参考这里。

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#/etc/exports

/srv/nfs/rootfs 192.168.10.2(no_root_squash,no_subtree_check,rw)

---------------------------------------

./创建?NFS?文件目录，然后复制?Verdin iMX8MM Linux rootfs?文件到?NFS?目录

---------------------------------------

# create NFS folder

$ sudo mkdir -p?/srv/nfs/rootfs

# copy Verdin iMX8MM rootfs to NFS folder

$ cd <work_dir>/Verdin-iMX8MM_Reference-Minimal-Image-upstream-Tezi_6.4.0-devel-202309+build.14/

$ sudo tar Jxf Reference-Minimal-Image-upstream-verdin-imx8mm.tar.xz -C /srv/nfs/rootfs

$ ls -al /srv/nfs/rootfs/

总计?72

drwxr-xr-x 18 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 .

drwxr-xr-x ?3 root root 4096 12月?21 12:32 ..

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 bin

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 boot

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 dev

drwxr-xr-x 31 root root 4096 12月?21 12:43 etc

drwxr-xr-x ?3 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 home

drwxr-xr-x ?9 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 lib

drwxr-xr-x ?4 root root 4096 12月?21 12:43 media

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 mnt

dr-xr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 proc

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 run

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 sbin

drwxr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 srv

dr-xr-xr-x ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 sys

drwxrwxrwt ?2 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 tmp

drwxr-xr-x 10 root root 4096 ?3月 ?9 ?2018 usr

drwxr-xr-x ?8 root root 4096 12月?21 12:43 var

---------------------------------------

./?由于?Toradex Ycoto Linux?默认使用?connman?来管理网络，而在?NFS rootfs?加载过程中如果启动?connman，会导致网口重置，使得?NFS?服务中断无法启动成功，因此需要如下修改?rootfs?以规避这个问题。

---------------------------------------

---?a/lib/systemd/system/connman.service?2023-12-21 17:35:38.874742678 +0800

+++?b/lib/systemd/system/connman.service?2023-12-21 13:37:47.435149329 +0800

@@ -7,6 +7,7 @@

?Before=network.target multi-user.target shutdown.target

?Wants=network.target

?Conflicts=systemd-resolved.service

+ConditionKernelCommandLine=!root=/dev/nfs

?[Service]

?Type=dbus

---------------------------------------

./启动?NFS?服务

---------------------------------------

$ sudo service nfs-kernel-server restart

---------------------------------------

./?在?Verdin iMX8MM Ycoto Linux?上面可以通过下面命令测试?NFS?服务是否配置成功

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root@verdin-imx8mm-07276322:~# mount -t nfs -o vers=3 192.168.10.1:/srv/nfs/rootfs <mount_dir>

---------------------------------------

4).?Verdin iMX8MM?设备通过?TFTP/NFS?启动

a). Verdin iMX8MM?调试串口进入?U-Boot?命令行，执行下面命令即可完成?TFTP/NFS?启动

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Verdin iMX8MM # run bootcmd_dhcp

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5).?总结

本文基于NXP iMX8MM嵌入式平台演示了?TFTP/NFS?启动示例。

参考文档

How to setup Networking for Embedded Linux Application Development | Toradex Developer Center?

Boot from a TFTP/NFS Server | Toradex Developer Center

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