PuTTY¶

PuTTY ha eine grafische Oberfläche und kann über das Menü gestartet werden. Alternativ kann man PuTTY auch direkt mit den richtigen Einstellungen starten ^[2]:

putty -serial /dev/ttyS0 -sercfg 38400,8,n,1,X 

screen¶

Wenn man lieber mit der Konsole arbeitet oder gerade kein XServer läuft, kann man das Programm screen verwenden. Eine Beschreibung dieses Programms würde den Rahmen des Artikels sprengen, daher sei auf den Artikel Screen verwiesen.

Der Befehl für das Verbinden mit einer seriellen Konsole lautet:

screen /dev/ttyS0 38400 

In Notfällen helfen diese beiden Tastenkombinationen weiter:

• Hilfe: Strg + A , ?

• Beenden: Strg + A , K (Großbuchstabe!)

cu¶

cu (Akronym für „call up another system“) ist ein einfaches serielles Terminalprogramm für die Konsole. Um das Programm zu verwenden, muss das Paket

• cu

Befehl zum Installieren der Pakete:

sudo apt-get install cu 

Oder mit apturl installieren, Link: apt://cu

installiert werden ^[1]. cu wird mittels

sudo cu -e -o -s 38400 -l /dev/ttyUSB0 

gestartet, wobei der Gerätename /dev/ttyUSB0 gegebenenfalls durch den entsprechenden Gerätenamen der seriellen Schnittstelle zu ersetzen ist (bei eingebauten Schnittstellen kann dieser z.B. /dev/ttyS0 sein).

Minicom¶

Minicom ist ein weiteres Terminalprogramm für die Konsole, das allerdings nicht immer wie gewünscht funktioniert. Um das Programm zu verwenden, muss das Paket

• minicom

Befehl zum Installieren der Pakete:

sudo apt-get install minicom 

Oder mit apturl installieren, Link: apt://minicom

installiert werden ^[1]. Minicom wird nun mittels

sudo minicom -s 

auf dem PC eingerichtet ^[2]. Hier stellt man Folgendes ein:

Einstellungen zum seriellen Anschluss
 --> A - Serieller Anschluss      : /dev/ttyS0
 --> E - Bps/Par/Bits             : 38400 8N1

Jetzt werden die Einstellungen als Standardvorgabe (Default) gespeichert:

Speichern als »dfl

ALIX-Board (Bildquelle 🇩🇪)

Vorbereitung der PXE Installation¶

Da das ALIX-Board über PXE gestartet wird, sind weiterhin die Installation eines DHCP-Servers (falls im Netzwerk nicht vorhanden) und eines TFTP-Servers notwendig. Näheres findet sich im Artikel PXE-Installation. Dort finden sich auch die Links, unter denen die Netzwerkinstallations-Images (netboot) zu bekommen sind.

Da das ALIX-Board nur eine serielle Schnittstelle hat, muss dem Kernel des Netzwerkinstallationsimages dies auch mitgeteilt werden. Folgt man der Anleitung im Artikel PXE-Installation, wird der Bootvorgang durch die im netboot-image mitgelieferten Datei ubuntu-installer/i386/pxelinux.cfg/default beschrieben:

include ubuntu-installer/i386/boot-screens/menu.cfg
default ubuntu-installer/i386/boot-screens/vesamenu.c32
prompt 0
timeout 0

Diese Datei lädt nicht nur eine komplexe Reihenfolge ineinander verschachtelter Include-Dateien, sondern erzeugt auch ein ansprechendes grafisches Menü. Da beides auf einem System mit serieller Schnittstelle und ohne Grafikkarte nicht funktioniert, muss diese Datei also mit einer folgendem Inhaltes ersetzt werden:

SERIAL		0 38400 0
CONSOLE		0

DEFAULT ubuntu-installer/i386/linux
APPEND tasks=standard pkgsel/language-pack-patterns= pkgsel/install-language-support=false priority=low vga=normal initrd=ubuntu-installer/i386/initrd.gz console=ttyS0,38400n8 --

Hiermit wird der PXE-Bootlader angewiesen, seine Ein- und Ausgaben über die serielle Schnittstelle zu tätigen, um danach umgehend die Minimalinstallation im Expertenmodus des Setups zu starten. Damit das ALIX-Board allerdings auch über das Netzwerk bootet, muss diese Fähigkeit im BIOS erst einmal aktiviert werden.

Also das Nullmodem-Kabel anschließen und ein Terminal mit den passenden Parametern starten (38400 baud, 8 Datenbits, 1 Stopbit, keine Parität und XON/XOFF flow control). Dies kann z.B. so erfolgen:

$ sudo cu -e -o -s 38400 -l /dev/ttyUSB0 

wobei der Gerätename /dev/ttyUSB0 gegebenenfalls durch den entsprechenden Gerätenamen der seriellen Schnittstelle zu ersetzen ist (bei eingebauten Schnittstellen kann dieser z.B. /dev/ttyS0 sein). Nun kann man das Gerät unter Strom setzen, und wenn alles richtig angeschlossen ist, wird man auf dem Terminal sehen, wie der Speichertest ausgeführt wird. Um ins Einstellungsmenü ("setup") zu gelangen, ist noch während des Speichertests ein Druck auf die Taste S erforderlich. Ist dies rechtzeitig gelungen, gelangt man ins Hauptmenü des tinybios:

PC Engines ALIX.2 v0.99h
640 KB Base Memory
261120 KB Extended Memory

01F0 Master 848A TOSHIBA THNCF256MQG                     
Phys C/H/S 978/16/32 Log C/H/S 978/16/32

BIOS setup:

(9) 9600 baud (2) 19200 baud *3* 38400 baud (5) 57600 baud (1) 115200 baud
*C* CHS mode (L) LBA mode (W) HDD wait (V) HDD slave (U) UDMA enable
(M) MFGPT workaround
(P) late PCI init
*R* Serial console enable 
(E) PXE boot enable 
(X) Xmodem upload 
(Q) Quit

Mit Druck auf die Taste E aktiviert man den PXE Boot, was beim erneuten Erscheinen des Hauptmenüs dadurch angezeigt wird, dass der Buchstabe E im Hauptmenü nun nicht mehr durch Klammern, sondern durch Sterne gerahmt ist. Sollte die CF-Karte dies unterstützen (was eine moderne Karte sicherlich tun wird), ist die Aktivierung von UDMA sinnvoll, da dadurch die Zugriffe auf der Karte effektiver durchgeführt werden. Durch Druck auf die Taste Q verlässt man das Hauptmenü. Vorher sollte noch das Netzwerkkabel angeschlossen werden, da der Bootvorgang unmittelbar beginnen wird. Die erste Netzwerkschnittstelle (von der der Bootvorgang stattfindet) ist bei Boards mit mehreren Schnittstellen übrigens jene, die direkt neben dem USB Anschluss liegt.

Durchführung des Setups¶

Die Installation verläuft nun fast wie gewohnt als ganz normale Textmodus-Installation. Folgende Dinge sollten dabei berücksichtigt werden:

1. Da das Board keinen Tastaturcontroller hat, kann (und sollte) die Konfiguration der Tastaturbelegung übersprungen werden

2. Teilweise gestalten sich einige Phasen recht langsam und erwecken so den Eindruck, dass das System eingefroren sei. So erhält man z.B. beim Ausführen der Operation "Download installer components" einen leeren Bildschirm, der eine sehr lange Zeit keine Reaktion zeigt (beim Autor dieses Artikels über 1,5 Stunden!). Es empfiehlt sich, einer anderen Aktivität nachzugehen und nicht darauf zu warten, dass hier etwas passiert. Es kann leider ziemlich lange dauern, und bis jetzt ist der Grund dafür nicht bekannt.

3. Das Partitionieren sollte idealerweise manuell erfolgen. Eine Auslagerungspartition (swap) empfiehlt sich in der Regel nicht, da der Zugriff auf die CF-Karte im allerbesten Fall die 20 MB/Sek. kaum überschreiten wird - und das nur, wenn eine Hochleistungskarte verwendet wird. Handelsübliche Karten (oftmals als x133 bezeichnet) liefern Leseraten von ca. 17 MB/Sek und Schreibraten von ca. 5 MB/Sek. Die hohe Anzahl Schreibzugriffe in einer Auslagerungspartition dürfte die Lebensdauer der Karte auch negativ beeinflussen.

4. Viele Probleme bei der Installation entstehen durch die Verwendung eines falschen Kernels: Während auf modernen Mehrprozessor-Systemen der ...-generic-Kernel gut geeignet ist, sollte auf ALIX-Boards ein ...-i386-Kernel zum Einsatz kommen.

Nach Abschluss aller wichtigen Installationsschritte und der Installation des Bootmanagers darf das System auf keinen Fall neu gestartet werden, da es noch nicht für die Ein- und Ausgabe über serielle Schnittstelle konfiguriert ist. Drei Komponenten des Systems müssen darüber instruiert werden, ihre Ein- und Ausgaben über die serielle Schnittstelle zu tätigen:

1. Der Bootmanager (GRUB)

2. Der Kernel

3. Das Terminal der Konsolensession

Um die nachfolgenden Anpassungen vorzunehmen, ist es notwendig, in die Shell zu wechseln. Der vorletzte Menüpunkt des Installers (Execute a shell) erlaubt dies. Die Installationspartition auf der CF-Karte ist unter /target zu finden. Soll also z.B. die Datei /etc/hosts in der Zielinstallation editiert werden, so ist diese jetzt unter /target/etc/hosts zu finden. Nach Beendigung der händischen Anpassungen kann die Shell mit dem Befehl exit verlassen werden.

Anpassung des Bootmanagers¶

Die nachfolgenden Änderungen konfigurieren die serielle Ein- und Ausgabe sowohl für den Bootmanager selbst als auch für den Kernel.

Bei Ubuntu kommt der Bootloader GRUB 2 zum Einsatz. Der Bootloader muss für die Ausgabe über die serielle Schnittstelle angepasst werden. Dazu muss die Datei /etc/default/grub bearbeitet ^[3] werden. Die Datei muss folgenden Inhalt aufweisen:

# If you change this file, run 'update-grub' afterwards to update
# /boot/grub/grub.cfg.

GRUB_DEFAULT=0
GRUB_HIDDEN_TIMEOUT=0
GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=true
# Timeout verkürzt
GRUB_TIMEOUT="3"
GRUB_DISTRIBUTOR=`lsb_release -i -s 2> /dev/null || echo Debian`
# Serielle Schnittstelle hinzugefügt
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="verbose console=ttyS0,38400n8 reboot=bios"
GRUB_CMDLINE_LINUX=""
# Konfiguration der seriellen Schnittstelle der ALIX-Boards:
GRUB_SERIAL_COMMAND="serial --unit=0 --speed=38400"
GRUB_TERMINAL=serial

# Uncomment to disable graphical terminal (grub-pc only)
#GRUB_TERMINAL=console

# The resolution used on graphical terminal
# note that you can use only modes which your graphic card supports via VBE
# you can see them in real GRUB with the command `vbeinfo'
#GRUB_GFXMODE=640x480

# Uncomment if you don't want GRUB to pass "root=UUID=xxx" parameter to Linux
#GRUB_DISABLE_LINUX_UUID=true

# Uncomment to disable generation of recovery mode menu entrys
#GRUB_DISABLE_LINUX_RECOVERY="true"

Die eingegebenen Änderungen bewirken, dass GRUB 2 seine Ein- und Ausgaben über die serielle Schnittstelle entgegen nimmt und ansonsten alle Pausen recht kurz ausfallen. Die Änderungen werden durch Eingabe des Befehls

sudo update-grub 

wirksam.

Anpassung der Konsole¶

Damit die serielle Schnittstelle auch noch nach dem Bootloader benutzt wird, muss die Datei /etc/init/ttyS0.conf im Event-Handler-Verzeichnis von Archiv/Upstart mit folgendem Inhalt erstellt ^[3] werden:

# ttyS0 - getty
#
# This service maintains a getty on tty1 from the point the system is
# started until it is shut down again.

start on stopped rc RUNLEVEL=[2345]
stop on runlevel [!2345]

respawn
exec /sbin/getty -8 38400 -L ttyS0

Um den überflüssigen (und ressourcenintensiven) Start der sechs Bildschirmkonsolen zu unterbinden, sind die Dateien /etc/init/tty1.conf bis /etc/init/tty6.conf zu löschen.

ALIX1D, ALIX3C3, ALIX3D3¶

Speziell bei den Varianten mit Award BIOS (ALIX3C3, ALIX3D3) sollte kontrolliert werden, ob ein neueres BIOS verfügbar ist.

ALIX2D2¶

Falls beim Einbinden des Dateisystems die Fehlermeldung auftritt, dass der letzte Mount-Zeitpunkt in der Zukunft liegt, kann dies daran liegen, dass keine RTC-Batterie vorhanden ist (z.B. ALIX2D2). Für dieses Problem existieren (mindestens) zwei mögliche Lösungen:

Zum einen lassen sich mittels tune2fs alle zeitbasierten Checks ausschalten:

sudo tune2fs -i 0 <device> 

Zum anderen kann e2fsck mit einem Konfigurationsfile unter /etc/e2fsck so konfiguriert werden, dass zeitbasierte Checks ignoriert werden. Hierzu ist es jedoch notwendig, dass initramfs diese Datei in die initram integriert. Ansonsten wird die Datei beim Booten nicht gefunden, da das Dateisystem noch nicht eingehängt ist. Die Konfigurationsdatei muss unter der Sektion [options] die Option broken_system_clock enthalten:

[options]
    broken_system_clock = 1

Um die Konfigurationsdatei in das initramfs-Image aufzunehmen, benötigt man folgendes ausführbares Skript in /etc/initramfs-tools/hooks/:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

#!/bin/sh
#
# Initramfs-tools hook script
#
# Copyright 2006 Tim Dijstra <tim@famdijkstra.org>
# Released under GPLv2

PREREQ=""

prereqs()
{
   echo "$PREREQ"
}

case $1 in
prereqs)
   prereqs
   exit 0
   ;;
esac

. /usr/share/initramfs-tools/hook-functions
[ -f /etc/e2fsck.conf ] && mkdir -p ${DESTDIR}/etc && cp /etc/e2fsck.conf ${DESTDIR}/etc/e2fsck.conf

Mittels des update-initramfs-Befehls wird das bestehenden initramfs-Image aktualisiert:

sudo update-initramfs -u 

Installation Ubuntu 12.04 scheitert¶

Der Installationsvorgang dieser Version bricht mit der Meldung

"Kernel requires features not present on the CPU: PAE"

ab. Entgegen vielen Behauptungen in diversen Foren ist Ubuntu 12.04 sehr wohl mit Prozessoren ohne PAE lauffähig, es handelt sich lediglich um einen Fehler des Installations-Images. Archiv/Ubuntu Precise installieren auf non-PAE Systemen beschreibt, wie es dennoch geht. Wird die weiter oben beschriebene Installationsvariante per PXE verwendet, ist es am einfachsten - es muss lediglich die im genannten Artikel angegebene netboot.tar.gz verwendet werden.

Abgesehen von dieser lästigen Hürde ist der Einsatz von Ubuntu 12.04 zusammen mit ALIX-Boards absolut schmerzfrei.

Intern¶

• Archiv/MK802-MiniPC - alternatives leistungsstärkeres Board

• Hardware Übersichtsseite

Extern¶

• ALIX-Boards 🇩🇪 und ALIX 🇬🇧 – Allgemeine Infos und Tipps

• Ubuntu installation to alix3c3 board 🇬🇧

• The Alix Software Project 🇬🇧 - Information about installation techniques, cookbooks and installation templates

• Alix Rescue and PE System 🇬🇧 - Ubuntu based live rescue and preinstallation system for PXE or bundled deployment

• Debian auf dem PCEngines Alix 2c3/2d3 🇩🇪 – u.a. Hinweise zur PXE-Installation

• alix3d3 als LTSP-Client 🇩🇪

• Voyage Linux 🇬🇧 – Spezielle Linux-Distribution für x86 Embedded Systems

• AskoziaPBX 🇬🇧 – Asterisk auf ALIX-Boards

• Debian Installationshilfe 🇩🇪 für den Vorgänger WRAP

• PC Engines Europäischer Importeur, BIOS-Updates, Support

• Bezugsquellen (Beispiele):

  • Tronico.net 🇩🇪

  • Alix-board.de 🇩🇪

  • meconet.de 🇩🇪

  • VARIA-STORE 🇩🇪

• Wikipedia – Beschreibung und Abbildungen VGA-Anschluss

• Wikipedia – DDC, Display Data Channel