doc/README.pxe

   1 SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright 2010-2011 Calxeda, Inc.
   4  */
   5
   6 The 'pxe' commands provide a near subset of the functionality provided by
   7 the PXELINUX boot loader. This allows U-Boot based systems to be controlled
   8 remotely using the same PXE based techniques that many non U-Boot based servers
   9 use.
  10
  11 Commands
  12 ========
  13
  14 pxe get
  15 -------
  16      syntax: pxe get
  17
  18      follows PXELINUX's rules for retrieving configuration files from a tftp
  19      server, and supports a subset of PXELINUX's config file syntax.
  20
  21      Environment
  22      -----------
  23      'pxe get' requires two environment variables to be set:
  24
  25      pxefile_addr_r - should be set to a location in RAM large enough to hold
  26      pxe files while they're being processed. Up to 16 config files may be
  27      held in memory at once. The exact number and size of the files varies with
  28      how the system is being used. A typical config file is a few hundred bytes
  29      long.
  30
  31      bootfile,serverip - these two are typically set in the DHCP response
  32      handler, and correspond to fields in the DHCP response.
  33
  34      'pxe get' optionally supports these two environment variables being set:
  35
  36      ethaddr - this is the standard MAC address for the ethernet adapter in use.
  37      'pxe get' uses it to look for a configuration file specific to a system's
  38      MAC address.
  39
  40      pxeuuid - this is a UUID in standard form using lower case hexadecimal
  41      digits, for example, 550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000. 'pxe get' uses
  42      it to look for a configuration file based on the system's UUID.
  43
  44      File Paths
  45      ----------
  46      'pxe get' repeatedly tries to download config files until it either
  47      successfully downloads one or runs out of paths to try. The order and
  48      contents of paths it tries mirrors exactly that of PXELINUX - you can
  49      read in more detail about it at:
  50
  51      http://syslinux.zytor.com/wiki/index.php/Doc/pxelinux
  52
  53 pxe boot
  54 --------
  55      syntax: pxe boot [pxefile_addr_r]
  56
  57      Interprets a pxe file stored in memory.
  58
  59      pxefile_addr_r is an optional argument giving the location of the pxe file.
  60      The file must be terminated with a NUL byte.
  61
  62      Environment
  63      -----------
  64      There are some environment variables that may need to be set, depending
  65      on conditions.
  66
  67      pxefile_addr_r - if the optional argument pxefile_addr_r is not supplied,
  68      an environment variable named pxefile_addr_r must be supplied. This is
  69      typically the same value as is used for the 'pxe get' command.
  70
  71      bootfile - typically set in the DHCP response handler based on the
  72      same field in the DHCP respone, this path is used to generate the base
  73      directory that all other paths to files retrieved by 'pxe boot' will use.
  74      If no bootfile is specified, paths used in pxe files will be used as is.
  75
  76      serverip - typically set in the DHCP response handler, this is the IP
  77      address of the tftp server from which other files will be retrieved.
  78
  79      kernel_addr_r, initrd_addr_r - locations in RAM at which 'pxe boot' will
  80      store the kernel(or FIT image) and initrd it retrieves from tftp. These
  81      locations will be passed to the bootm command to boot the kernel. These
  82      environment variables are required to be set.
  83
  84      fdt_addr_r - location in RAM at which 'pxe boot' will store the fdt blob it
  85      retrieves from tftp. The retrieval is possible if 'fdt' label is defined in
  86      pxe file and 'fdt_addr_r' is set. If retrieval is possible, 'fdt_addr_r'
  87      will be passed to bootm command to boot the kernel.
  88
  89      fdt_addr - the location of a fdt blob. 'fdt_addr' will be passed to bootm
  90      command if it is set and 'fdt_addr_r' is not passed to bootm command.
  91
  92      fdtoverlay_addr_r - location in RAM at which 'pxe boot' will temporarily store
  93      fdt overlay(s) before applying them to the fdt blob stored at 'fdt_addr_r'.
  94
  95      pxe_label_override - override label to be used, if exists, instead of the
  96      default label. This will allow consumers to choose a pxe label at
  97      runtime instead of having to prompt the user. If "pxe_label_override" is set
  98      but does not exist in the pxe menu, pxe would fallback to the default label if
  99      given, and no failure is returned but rather a warning message.
 100
 101 pxe file format
 102 ===============
 103 The pxe file format is nearly a subset of the PXELINUX file format; see
 104 http://syslinux.zytor.com/wiki/index.php/PXELINUX. It's composed of one line
 105 commands - global commands, and commands specific to labels. Lines begining
 106 with # are treated as comments. White space between and at the beginning of
 107 lines is ignored.
 108
 109 The size of pxe files and the number of labels is only limited by the amount
 110 of RAM available to U-Boot. Memory for labels is dynamically allocated as
 111 they're parsed, and memory for pxe files is statically allocated, and its
 112 location is given by the pxefile_addr_r environment variable. The pxe code is
 113 not aware of the size of the pxefile memory and will outgrow it if pxe files
 114 are too large.
 115
 116 Supported global commands
 117 -------------------------
 118 Unrecognized commands are ignored.
 119
 120 default <label>     - the label named here is treated as the default and is
 121                       the first label 'pxe boot' attempts to boot.
 122
 123 fallback <label>    - the label named here is treated as a fallback option that
 124                       may be attempted should it be detected that booting of
 125                       the default has failed to complete, for example via
 126                       U-Boot's boot count limit functionality.
 127
 128 menu title <string> - sets a title for the menu of labels being displayed.
 129
 130 menu include <path> - use tftp to retrieve the pxe file at <path>, which
 131                       is then immediately parsed as if the start of its
 132                       contents were the next line in the current file. nesting
 133                       of include up to 16 files deep is supported.
 134
 135 prompt <flag>       - if 1, always prompt the user to enter a label to boot
 136                       from. if 0, only prompt the user if timeout expires.
 137
 138 timeout <num>       - wait for user input for <num>/10 seconds before
 139                       auto-booting a node.
 140
 141 label <name>        - begin a label definition. labels continue until
 142                       a command not recognized as a label command is seen,
 143                       or EOF is reached.
 144
 145 Supported label commands
 146 ------------------------
 147 labels end when a command not recognized as a label command is reached, or EOF.
 148
 149 menu default        - set this label as the default label to boot; this is
 150                       the same behavior as the global default command but
 151                       specified in a different way
 152
 153 kernel <path>       - if this label is chosen, use tftp to retrieve the kernel
 154                       (or FIT image) at <path>. it will be stored at the address
 155                       indicated in the kernel_addr_r environment variable, and
 156                       that address will be passed to bootm to boot this kernel.
 157                       For FIT image, The configuration specification can be
 158                       appended to the file name, with the format:
 159                         <path>#<conf>[#<extra-conf[#...]]
 160                       It will passed to bootm with that address.
 161                       (see: doc/uImage.FIT/command_syntax_extensions.txt)
 162                       It useful for overlay selection in pxe file
 163                       (see: doc/uImage.FIT/overlay-fdt-boot.txt)
 164
 165 fdtoverlays <path> [...] - if this label is chosen, use tftp to retrieve the DT
 166                       overlay(s) at <path>. it will be temporarily stored at the
 167                       address indicated in the fdtoverlay_addr_r environment variable,
 168                       and then applied in the load order to the fdt blob stored at the
 169                       address indicated in the fdt_addr_r environment variable.
 170
 171 devicetree-overlay <path> [...] - if this label is chosen, use tftp to retrieve the DT
 172                       overlay(s) at <path>. it will be temporarily stored at the
 173                       address indicated in the fdtoverlay_addr_r environment variable,
 174                       and then applied in the load order to the fdt blob stored at the
 175                       address indicated in the fdt_addr_r environment variable.
 176                       Alias for fdtoverlays.
 177
 178 kaslrseed           - set this label to request random number from hwrng as kaslr seed.
 179
 180 append <string>     - use <string> as the kernel command line when booting this
 181                       label.
 182
 183 initrd <path>       - if this label is chosen, use tftp to retrieve the initrd
 184                       at <path>. it will be stored at the address indicated in
 185                       the initrd_addr_r environment variable, and that address
 186                       will be passed to bootm.
 187                       For FIT image, the initrd can be provided with the same value than
 188                       kernel, including configuration:
 189                         <path>#<conf>[#<extra-conf[#...]]
 190                       In this case, kernel_addr_r is passed to bootm.
 191
 192 fdt <path>          - if this label is chosen, use tftp to retrieve the fdt blob
 193                       at <path>. it will be stored at the address indicated in
 194                       the fdt_addr_r environment variable, and that address will
 195                       be passed to bootm.
 196                       For FIT image, the device tree can be provided with the same value
 197                       than kernel, including configuration:
 198                         <path>#<conf>[#<extra-conf[#...]]
 199                       In this case, kernel_addr_r is passed to bootm.
 200
 201 devicetree <path>   - if this label is chosen, use tftp to retrieve the fdt blob
 202                       at <path>. it will be stored at the address indicated in
 203                       the fdt_addr_r environment variable, and that address will
 204                       be passed to bootm. Alias for fdt.
 205
 206 fdtdir <path>       - if this label is chosen, use tftp to retrieve a fdt blob
 207                       relative to <path>. If the fdtfile environment variable
 208                       is set, <path>/<fdtfile> is retrieved. Otherwise, the
 209                       filename is generated from the soc and board environment
 210                       variables, i.e. <path>/<soc>-<board>.dtb is retrieved.
 211                       If the fdt command is specified, fdtdir is ignored.
 212
 213 localboot <flag>    - Run the command defined by "localcmd" in the environment.
 214                       <flag> is ignored and is only here to match the syntax of
 215                       PXELINUX config files.
 216
 217 Example
 218 -------
 219 Here's a couple of example files to show how this works.
 220
 221 ------------/tftpboot/pxelinux.cfg/menus/base.menu-----------
 222 menu title Linux selections
 223
 224 # This is the default label
 225 label install
 226         menu label Default Install Image
 227         kernel kernels/install.bin
 228         append console=ttyAMA0,38400 debug earlyprintk
 229         initrd initrds/uzInitrdDebInstall
 230
 231 # Just another label
 232 label linux-2.6.38
 233         kernel kernels/linux-2.6.38.bin
 234         append root=/dev/sdb1
 235
 236 # The locally installed kernel
 237 label local
 238         menu label Locally installed kernel
 239         append root=/dev/sdb1
 240         localboot 1
 241 -------------------------------------------------------------
 242
 243 ------------/tftpboot/pxelinux.cfg/default-------------------
 244 menu include pxelinux.cfg/menus/base.menu
 245 timeout 500
 246
 247 default linux-2.6.38
 248 -------------------------------------------------------------
 249
 250 When a pxe client retrieves and boots the default pxe file,
 251 'pxe boot' will wait for user input for 5 seconds before booting
 252 the linux-2.6.38 label, which will cause /tftpboot/kernels/linux-2.6.38.bin
 253 to be downloaded, and boot with the command line "root=/dev/sdb1"
 254
 255 Differences with PXELINUX
 256 =========================
 257 The biggest difference between U-Boot's pxe and PXELINUX is that since
 258 U-Boot's pxe support is written entirely in C, it can run on any platform
 259 with network support in U-Boot. Here are some other differences between
 260 PXELINUX and U-Boot's pxe support.
 261
 262 - U-Boot's pxe does not support the PXELINUX DHCP option codes specified
 263   in RFC 5071, but could be extended to do so.
 264
 265 - when U-Boot's pxe fails to boot, it will return control to U-Boot,
 266   allowing another command to run, other U-Boot command, instead of resetting
 267   the machine like PXELINUX.
 268
 269 - U-Boot's pxe doesn't rely on or provide an UNDI/PXE stack in memory, it
 270   only uses U-Boot.
 271
 272 - U-Boot's pxe doesn't provide the full menu implementation that PXELINUX
 273   does, only a simple text based menu using the commands described in
 274   this README.  With PXELINUX, it's possible to have a graphical boot
 275   menu, submenus, passwords, etc. U-Boot's pxe could be extended to support
 276   a more robust menuing system like that of PXELINUX's.
 277
 278 - U-Boot's pxe expects U-Boot uimg's as kernels.  Anything that would work
 279   with the 'bootm' command in U-Boot could work with the 'pxe boot' command.
 280
 281 - U-Boot's pxe only recognizes a single file on the initrd command line.  It
 282   could be extended to support multiple.
 283
 284 - in U-Boot's pxe, the localboot command doesn't necessarily cause a local
 285   disk boot - it will do whatever is defined in the 'localcmd' env
 286   variable. And since it doesn't support a full UNDI/PXE stack, the
 287   type field is ignored.
 288
 289 - the interactive prompt in U-Boot's pxe only allows you to choose a label
 290   from the menu.  If you want to boot something not listed, you can ctrl+c
 291   out of 'pxe boot' and use existing U-Boot commands to accomplish it.