嵌入式uClinux相关NFS开发

       嵌入式linux中文站部分站友近日询问关于在uClinux上搭建NFS的方法，先摘抄相关文档如下，希望大家能一起帮忙看看，是不是有用。

       在目标机上可以运行uClinux了，接着就需要开发完成特定任务的应用程序了。由于嵌入式uClinux的特殊开发环境（主机——目标机）,其应用程序的开发模式也有多种。

       一种是在主机上编写程序，然后编译、连接、调试，成功后将程序和内核一同编译并下载到目标板。这种模式中不利于开发的问题有：主机和目标机的运行环境（如指令集，函数库等）不同。另一种是通过网线或串口线将目标机和主机连起来，直接在目标机上开发调试。这种模式使用NFS将主机的特定目录mount到目标机上，对主机的操作就是对目标机的操作。采用 NFS模式可以方便应用程序的开发，减少映像文件的下载次数和对flash的烧写次数。这对于缩短开发周期，提高开发效率，加快产品的上市时间相当重要。

       1 NFS的简要介绍
   

        NFS是Network File System（网络文件系统）的缩写，最初是由Sun公司开发出来的分布式文件系统。提供NFS服务的一方是NFS Server（远程主机），使用NFS服务的一方是NFS Client（客户机）。利用它，客户机可以将远程主机提供的共享目录挂载到自己的目录上，在本地的操作如同对远程主机的操作。
   

        NFS有自己的协议与端口号（2049），它本身并没有提供传输资料的协议，但是NFS却能通过网络进行资料的共享。这是因为在资料传送或者其它相关数据交互的时候，NFS用远程过程调用(Remote Procedure Call, RPC)的传输协议。RPC服务portmap负责管理服务与相关端口映射的工作。因此，使用NFS服务必须先激活RPC服务portmap，在主机和目标机上都要实现RPC服务，才可以使用NFS。
   

         使用NFS Server还需要激活至少两个系统守护进程：rpc.nfsd用于管理Client使用主机共享目录的权限，包含对Client的IP的判别； rpc.mountd用于管理NFS的文件系统。当Client通过rpc.nfsd后，在使用NFS Server提供的文件前，还必须取得使用权限的认证。rpc.nfsd及rpc.mountd的系统服务是由nfs-utils提供的。

       2配置主机和目标机的NFS服务
   

       嵌入式系统的开发是基于主机/目标机，在主机上要安装目标机的交叉编译工具。需要在主机上编译出可以在目标机上运行的可执行文件。该可执行文件通常需要下在到目标机上才可以运行，而利用NFS可以不用下载即可运行。下面以主机RedHat9.0+PC，IP为192.168.111.8；目标机 uCLinux（内核为linux.2.4.x）+S3C44B0，IP为192.168.111.1的环境讲解使用NFS需要的配置。

      2.1主机上的配置

        NFS服务需要内核(Kernel)支持，因此，内核版本最好高于2.2.x。如果重新编译内核，一定要选择支持NFS。主机上的配置均以root用户进行。

       2.1.1确认是否安装了NFS服务

       NFS服务一般在RedHat9.0安装时就默认安装的。检查是否安装了nfs的方法是：
       (1)查看/etc/rc.d/init.d目录下是否有nfs和nfslock文件，如果有说明主机已经安装了nfs服务。(#ls  /etc/rc.d/init.d/)
       (2)#rpm -qa| grep -i  nfs，出现redhat-config-nfs-1.0.4-5,
nfs-utils-1.0.1-2.9这表示安装了NFS。如果没有安装，安装过程如下：
#mount /dev/cdrom  /mnt/cdrom（挂载光盘）
#cd /mnt/cdrom/RedHat/RPMS
#rpm -ivh nfs-utils-1.0.1-2.9.i386.rpm rpm

        2.1.2检查RPC程序是否已经启动
#rpcinfo –p，检查系统RPC运行状况，若出现
   100000    2   tcp    111  portmapper
   100000    2   udp    111  portmapper 表示已经启动RPC程序。

      2.1.3启动主机上的NFS服务，并关闭防火墙
NFS服务一般不会在开机时自动启用。启动该服务：
    （1）#ntsysv，选中nfs，nfslock和portmap；或者#setup，选择System services里的nfs，nfslock和portmap。
    （2）启用portmap服务,# /etc/rc.d/init.d/portmap start。也可以#service nfs  start 和#service portmap start启动服务。激活portmap后，就会出现一个端口号为111的rpc服务。至于nfs则会激活至少两个以上的系统守护进程，然后就开始监听 Client的请求，用#cat /var/log/messages可以看到以上操作是否成功。
   

       由于防火墙会关闭NFS服务（2049端口号）的对外服务，所以必须关闭防火墙。在RedHat9.0上运行setup，选择Firewall configuration，选中No firewall。然后到上一层菜单选择System services，去掉ipchains 和iptables 两项服务。

         2.1.4设置共享目录
   

        在文件/etc/exports中设定允许被访问的共享目录以及访问的权限。该文件的格式：/共享目录  主机名称或IP(权限参数）。修改此文件添加共享目录（该目录要存在），/home/pub   *()    //允许所有主机访问此目录，权限为rw.
/home/nfs  192.168.111.8(rw) //允许IP为192.168.111.8的主机访问此目录。权限为读写。

        权限参数设定为：
rw:读写权限     ro:只读权限
no_root_squash:如果是root使用共享目录，对于此目录，他就具有root的权限
root_squash:如果是root使用共享目录，那么他的权限将被压缩为匿名者（nobody）
all_squash:不论NFS的使用者身份如何，他都会被压缩成为匿名使用者（nobody）
anonuid:前面的匿名使用者的UID设定值，通常为nobody；也可自行设定UID的值。（这个UID必需要存在于/etc/passwd中）
anongid:同anonuid，但是变成groupID就是了
sync:资料同步写入到内存与硬盘中
async:资料会先暂存于内存当中，而不会直接写入硬盘

       2.1.5使/etc/exports文件生效，导出共享目录

        修改了/etc/exports文件后，不需要重新激活nfs，只需要重扫描/etc/exports的文件，将设定重新加载即可，所使用的命令格式为#exportfs [-aruv]。其参数说明：
   -a 全部挂载(或卸载) /etc/exports 文件中的设定
   -r重新挂载/etc/exports里的设定，此外也更新/etc/exports及/var/lib/nfs/xtab
   -u 卸载所挂目录
   -v将共享的目录的情况显示到屏幕上
这里，输入#exportfs –rv，会将/etc/exports中所设置的共享目录输出。
exporting 192.168.111.8:/home/nfs
exporting *:/home/pub
reexporting 192.168.111.8:/home/nfs to kernel
每次修改了/etc/exports文件后都需要运行一次该命令。

         2.1.6检查主机配置是否正确
     （1）检验所共享的目录内容，可以查看/var/lib/nfs/xtab这个文件：
# cat /var/lib/nfs/xtab 显示共享出去的目录信息。也可以用#showmount–e 192.168.111.1显示主机上的共享目录.
     （2）观察NFS激活的端口号，# netstat –utln显示内容中有
    udp       0      0 0.0.0.0:2049            0.0.0.0:*
这里2049是nfs服务所开启的端口，其它的端口是RPC Server其它程序随机产生的，每次restart nfs都会得到不一样的端口号。
      （3）mount自己提供的共享目录。#mount –t  nfs  192.168.111.1:/home/pub  /mnt/nfs，将主机/home/pub挂载到/mnt/nfs目录下。如果 mount成功，表示主机配置正确。#cd  /mnt/nfs，#ls 看见的内容就是/home/pub下的内容。

       2.1.7卸载共享目录,停止NFS服务

          卸载共享目录#umount /mnt/nfs(#umount /home/nfs)
          停止（启动）portmap服务 # /etc/rc.d/init.d/portmap stop（restart）
         停止（启动）nfs服务 #/etc/rc.d/init.d/nfs  stop(restart)

       2.2目标机上的配置

        目标机为内核为ARM7TDMI的S3C44BO板，运行uClinux操作系统。在目标机端使用NFS挂载主机上的共享目录，需要配置内核和相应的用户程序（make  menuconfig）。

       2.2.1配置内核
    Networking options --> (缺省)    //开启网络功能
Network device support --> (缺省)  
File systems ->Network File Systems——〉   //支持NFS文件系统
<*> NFS file system support                                      
#           Provide NFSv3 client support 

       2.2.2用户程序配置
      Network Applications -->
# portmap
BusyBox -->
# mount(mount nfs support)（mount/unmount 命令有两个地方可以选择，Filesystem Applications 或BusyBox。这里推荐选择BusyBox。
配置完毕后，将编译生成的映像文件image.rom下载到目标机上flash中。

       3 基于NFS的应用程序开发
3.1在主机上编译程序，并生成在目标机上运行的程序
在主机/home/pub下编辑hi.c,其内容:
#include
main（）{printf（“hi!  Good!\n”）；}
交叉编译hi.c，#arm-elf-gcc –Wall –Wl，-elf2flt –o hi hi.c生成flt格式的可执行文件hi。修改hi的权限#chmod 711 hi。该文件可以直接下载到目标机上运行，这里利用NFS看其执行情况。

       3.2目标机利用NFS挂载主机并进行调试
   

        用串口线将主机的COM1和目标机的COM0连接起来，同时接上网线。在主机上打开minicom（设置参数：57600 8N1,无流控）用于同目标机通讯。目标机上电或者复位，开始启动uClinux，显示信息成功后进入sh。
   

        在目标机上建立/var/nfs用于挂载主机上的目录（这里采用的是romfs只读文件系统，/var使用的是RAM disk驱动的ext2文件系统。所以仅/var可以用于读写，其它目录只可以读）# mkdir /var/nfs
   

       启动目标机上portmap服务 # portmap &
   

        挂载主机上的共享目录#mount -t nfs 192.168.111.1:/home/pub  /var/nfs
    #ls /var/nfs可以看到主机上/home/pub的文件。此时，可以运行该目录下的可执行程序hi，#./hi（注意要加“./”）出现hi!   Good!。程序正常运行，将其编译到内核里。将hi拷贝到uClinux源码包的/romfs/bin下编译，生成的image.rom可以下载到 flash。在板子上的/bin下就有hi程序了，并且可以直接执行hi。
    卸载使用umount  # umount  /var/nfs。如果让目标机启动时自动运行portmap服务，可以修改rc文件（uClinux源码中），在最后加入/bin/portmap&，mkdir /var/nfs。

       4 小结
   

        使用NFS开发模式，关键在于对主机和目标机的配置。如果配置不当，就会mount失败。以下是值得注意的地方：

       mount成功，可是运行程序. /hi时报告错误：Permission denied.即主机拒绝操作。需要修改主机上程序的权限chmod  777 /home/pub/hi。然后在目标机端运行./hi即可。

          主机上设置时候一定要关闭防火墙，不然目标机mount的时候没有响应。
目标机上一定要先开启portmap服务。

            主机和板子的IP在同一个网段。

              如果要运行大的应用程序，在Mount的时候最好加上：
-o rsize=1024,wsize=1024,timeo=15的参数，否则多半会得到server not responsing的提示信息。