第十节 挂载NFS 网络文件系统

本章节将介绍如何挂载NFS 网络文件系统，为后面的主机编译生成的ARM Linux 应用传输到开发板做准备。

网络文件系统简介

网络文件系统，常被称为NFS（Network File System），它是一种非常便捷的在服务器与客户端通过网络共享文件的方式，具体见下图。

开启了NFS 服务后，客户端访问服务器共享的文件时如同访问本地存储器（磁盘/SD 卡/NANDFLASH 等）上的文件一样，对于上层应用来说没有任何差别，在嵌入式开发时，我们常常利用这个特性在主机上共享文件，主要应用场景如下：

• 在NFS 服务器上编译应用软件，客户端（开发板）通过NFS 访问并运行应用程序进行测试。

• 把NFS 作为根文件系统来启动

使用NFS 的实验环境架构

在后面章节的实验中，我们常常通过NFS 给开发板共享开发主机编写的应用程序，在本节内容将介绍如何在开发板和开发主机之间共享目录。我们要构建的使用NFS 文件系统的实验环境架构如下图所示。

在这样的环境中，开发板与开发主机接入到同一个局域网中，然后开发主机提供NFS 服务，开发板通过NFS 与开发主机连接共享文件。开发主机生成的目标板应用程序放在NFS 的共享文件夹内，开发板访问该文件夹执行应用程序进行测试。

在另一方面，开发主机与开发板通过串口连接，使用串口终端控制开发板。

搭建NFS 环境

接下来介绍如何利用NFS 搭建上述实验环境。主要包含连接网络、主机开启NFS 服务以及开发板挂载文件系统三个步骤。

我们的目标是使开发主机与开发板的以下目录映射起来：

开发主机共享目录：/home/embedfire/workdir

开发板的挂载目录：/mnt

连接到局域网络

连接到局域网

在本应用场景中开发主机和开发板需要通过网络互相访问，另外由于NFS 文件系统暴露到公网需要处理很多安全问题，为简化操作，我们把开发主机和开发板连接到局域网络，即都使用网线把它们连接到同一个交换机（路由器）上，如上图所示。

如果开发主机是安装在虚拟机上，注意要在VirtualBox 把虚拟机的网络配置改成“桥接网卡”模式，见下图，若修改了该配置，需要重启虚拟机才生效。

互ping 测试

连接好网络后在开发主机和开发板之间进行互ping 测试，以保证网络互通。ping 命令格式为：

ping [目标主机名或目标ip 地址]

这里以ping 主机名为例，见下图:

开发主机ping 开发板

开发板ping 主机

若测试成功，会返回ttl 域和时间，使用Ctrl+c 可退出命令。

在ping 命令的打印信息中，我们还可以了解到本示例中开发主机的IP 为192.168.100.4，开发板的IP 为192.168.100.3，我们也可以使用ifconfig 命令来查看它们的ip 地址和子网掩码，如下图:

在上图中开发板使用ifconfig 命令可查看到开发板有两个网卡，分别是其两个网络接口的信息，其中eth1 没有接网线，所以不能正常使用，而eth2 可看到其IP 地址为192.168.100.3，在开发主机的终端上可使用该IP 进行ping 测试。

注意：若在开发主机上使用ifconfig 提示找不到命令，请使用如下命令进行安装：

# 以下命令在主机上运行sudo apt install net-tools

根据开发主机的ip 和子网掩码，我们可以判断开发主板处于192.168.100.* 的网段中，我们只要保证开发主机网络也在同一个局域网网段中，就能让它们通信。

若使用ifconfig 命令查看不到IP 地址，或IP 地址与开发主机的IP 不在同一个网段，请检查网络连接。

如果使用主机名无法ping 通，请直接用IP 地址进行ping 测试，见下图。

开发主机ping 开发板

开发板ping 开发主机

在开发主机开启NFS 服务

确认网络并了解局域网IP 地址信息后，可配置开发主机的NFS 服务，以下步骤说明均在开发主机上进行操作。

安装NFS 服务

Ubuntu 系统默认没有安装NFS 服务，需要使用如下命令安装NFS 服务端软件：

# 以下命令在主机上运行sudo apt install nfs-kernel-server

查看用户id

在配置NFS 时需要使用到用户uid 和组gid，可使用id 命令查看，在开发主机上的终端输入如下命令：

# 以下命令在主机上运行id

具体见下图。

上图使用id 命令用户id 和组id

从上图可知本开发主机的用户uid 和组gid 均为998，请使用该命令查看自己的开发主机相关id，在下面的配置文件中将会使用到。

配置NFS

安装NFS 服务后，会新增一个/etc/exports 文件（即/etc 目录下名字为exports 的文件），NFS 服务根据它的配置来运行，其默认内容可通过命令cat /etc/exports 查看，它默认包含了一些配置的范例，内容如所示。

列表1: 文件/etc/exports 的默认内容（/etc/exports 文件）

# /etc/exports: the access control list for filesystems which may be exported# to NFS clients.See exports(5).## Example for NFSv2 and NFSv3:# /srv/homes hostname1(rw,sync,no_subtree_check) hostname2(ro,sync,no_subtree_check)## Example for NFSv4:# /srv/nfs4 gss/krb5i(rw,sync,fsid=0,crossmnt,no_subtree_check)# /srv/nfs4/homes gss/krb5i(rw,sync,no_subtree_check)

详细的帮助说明可以使用命令man nfs 查看，此处直接以我们配置的范例进行讲解。

修改配置文件常常需要系统用户权限，所以通常使用sudo vim 或sudo gedit 来打开修改，要使用gedit 编辑器的话，把后面的vim 命令换成gedit 即可。

使用vim 打开/etc/exports 文件命令如下：

# 以下命令在主机上运行，可用gedit 替换vimsudo vim /etc/exports

在/etc/exports 文件末尾添加如下语句并保存，注意如下语句写到/etc/exports 文件是在同一行。

# 把以下内容添加至/etc/exports 文件末尾，注意以下内容处于同一行# 以下内容的IP 地址和uid，gid 需要根据自己的环境进行修改/home/embedfire/workdir 192.168.0.0/24(rw,sync,all_squash,anonuid=998,anongid=998,no_subtree_check)

注意具体的配置需要根据自己的实验环境进行配置，请理解如下说明根据自己的实验环境进行修改：

• /home/embedfire/workdir：要共享的开发主机目录，注意使用空格与后面的配置隔开。

• 192.168.0.0/24： 配置谁可以访问， 其中的/24 是掩码， 此处表示24 个1， 即
  11111111.11111111.11111111.00000000，即掩码是255.255.255.0。结合前面192.168.0.0 表示此处配置IP 为192.168.0.* 的主机均可以访问该目录，即局域网上的所有主机。

• 若局域网是其它网段，请参考此处的配置，不能直接用星号表示，如欲配置192.168.1.*的局域网下所有机器都可以访问，则配置为192.168.1.0/24。

• 这个配置域也可以直接写可访问的主机名，如把“192.168.0.0/24”替换为开发板主机名“npi”，则仅该开发板能访问共享的目录。

• rw: 表示客户机的权限，rw 表示可读写，具体的权限还受文件系统的rwx 及用户身份影响。

• sync：资料同步写入到内存与硬盘中。

• anonuid=998：将客户机上的用户映射成指定的本地用户ID 的用户，此处998 是开发主机embedfire用户的uid，此处请根据具体的主机用户uid 进行配置。

• anongid=998：将客户机上的用户映射成属于指定的本地用户组ID，此处998 是开发主机embedfire用户组gid，此处请根据具体的主机用户组gid 进行配置。

• no_subtree_check：不检查子目录权限，默认配置。

本配置中的anonuid 和anongid 把客户机的用户映射成本地uid/gid 为998 的用户，即开发主机的embedfire，那么当在开发板上使用与开发主机不同的用户访问NFS 共享目录时，都会具有embedfire 的权限，方便互相访问。如开发板上的root 用户创建文件，在开发主机上会被认为是embe dfire 创建的；在开发主机上仅embedfire 能读写的文件，在开发板上的root 或其它用户也能对该文件进行读写（被当成了embedfire）。当然这并不是一种安全的访问设置方式，不过这用在我们的开发中是非常方便的配置。

创建共享目录

为了确保共享的配置有效， 我们还需要创建共享的目录， 在本例子中共享的目录
为/home/embedfire/workdir。

本例子中创建的目录命令如下，请根据自己的实验环境设置要共享的目录：

# 以下命令在主机上运行mkdir /home/embedfire/workdir

更新exports 配置

修改完/etc/exports 文件并保存后，可使用exportfs 命令更新配置：

# 以下命令在主机上运行sudo exportfs -arv

该命令的参数说明如下：

• -a：全部mount 或umount 文件/etc/exports 中的内容。

• -r：重新mount 文件/etc/exports 中的共享内容。

• -u：umount 目录。

• -v：在exportfs 的时候，将详细的信息输出到屏幕上。

若配置正常，该命令执行后会列出共享的目录项，本示例的执行结果见下图。

查看NFS 共享情况

使用showmount –e 可查看当前NFS 服务器的加载情况，具体见下图。

# 以下命令在主机上运行showmount -e

安装NFS 客户端

开发主机开启NFS 服务后，我们还需要在开发板安装NFS 客户端，来让开发板使用NFS 服务。

执行安装NFS 客户端命令:

sudo apt install nfs-common -y

查看NFS 服务器共享目录

在开发板上执行“showmount -e +“NFS 服务器IP””命令。注意在不同网络环境下，NFS 服务器IP 可能不一样，以实际情况为准。

showmount -e 192.168.0.219

临时挂载NFS 文件系统

使用mount 命令挂载NFS 服务器的共享目录到开发板/mnt 目录下：

注意: 需要把下面的192.168.0.219 设置为用户实际网络环境下的NFS 服务器IP

# 以下命令在开发板上运行sudo mount -t nfs 192.168.0.219:/home/embedfire/workdir /mnt

以上命令使用的各个参数如下：

• -t nfs：指定挂载的文件系统格式为nfs。

• 192.168.0.219：指定NFS 服务器的IP 地址。

• /home/embedfire/workdir：指定NFS 服务器的共享目录。

• /mnt：本地挂载目录，即要把NFS 服务器的共享目录映射到开发板的/mnt 目录下。

若挂载成功，终端不会有输出，Linux 的哲学思想是“没有消息便是好消息”。

如下图:

使用这种方式挂载目录只是临时的，开发板在重启后需要重新挂载该NFS 目录才能访问。

测试NFS 共享目录

挂载成功后，在NFS 服务器的共享目录下，输入“sudo touch hello_world.txt”命令，则在共享目录下创建一个hello_world.txt 文件，如下图:

进入开发板的/mnt 目录下，可以查看到NFS 服务器的共享目录中的hello_world.txt 文件。如下图:

取消挂载

当客户机在网络上无法找到NFS 共享的目录时，如开发主机关机时，在NFS 的客户机的终端常常会输出一些提示，或在使用ls 命令查看共享目录会导致长时间等待，这时可以对目录使用umount 命令取消挂载，示例如下：

# 以下命令在开发板上运行sudo umount /mnt

使用该命令时以要取消挂载的目录作为参数即可，没有输出表示执行正常。如果在当前挂载的目录进行umount 操作，会提示“device is busy”。建议取消挂载时，先切换到家目录“~”，在进行umount 操作。

---

参考资料:Linux 基础与应用开发实战指南——基于STM32MP1 系列

来源地址：https://blog.csdn.net/picassocao/article/details/128897762