Ubuntu18.04系统中，开发板linux2.6.22内核通过NFS挂载根文件系统失败的解决方法

环境介绍

• 宿主操作系统为Ubuntu18.04 (64位)
• uboot版本：U-Boot 1.1.6
• linux内核版本：Linux version 2.6.22.6 (arm-none-linux-gcc version 3.4.5)
• 开发板用的是S3C2440的SoC
• bootargs为

"root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200"

失败现象

Kernel command line: root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200
·········
IP-Config: Guessing netmask 255.255.255.0
IP-Config: Complete:
      device=eth0, addr=192.168.3.110, mask=255.255.255.0, gw=255.255.255.255,
     host=192.168.3.110, domain=, nis-domain=(none),
     bootserver=255.255.255.255, rootserver=192.168.3.100, rootpath=
Looking up port of RPC 100003/2 on 192.168.3.100
Looking up port of RPC 100005/1 on 192.168.3.100
VFS: Unable to mount root fs via NFS, trying floppy.
VFS: Cannot open root device "nfs" or unknown-block(2,0)
Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
1f00        256 mtdblock0 (driver?)
1f01        128 mtdblock1 (driver?)
1f02       2048 mtdblock2 (driver?)
1f03     259712 mtdblock3 (driver?)
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(2,0)

解决方法

1. 比较初级的错误是因为bootargs参数格式书写错误，有人少加了分号，有人少加了逗号，还有些是单词拼写错误，这种错误已排除。继续向下分析。
2. 首先，考虑是否是编译内核时没有使用NFS v3 v4版本，查看menuconfig，配置如下所示：
   File systems —> Network File Systems

<*> NFS file system support    
[*]   Provide NFSv3 client support     
[*]     Provide client support for the NFSv3 ACL protocol extension 
[*]   Provide NFSv4 client support (EXPERIMENTAL)  
[*]   Allow direct I/O on NFS files   
< > NFS server support      
[*] Root file system on NFS    

开发板内核镜像中NFS v3 v4功能以及NFS挂载根文件系统功能 确实 都已使能。

3. 查看宿主系统Ubuntu中NFS服务开启情况

macrofun@WDS-Ubuntu:~$ sudo cat /proc/fs/nfsd/versions 
-2 +3 +4 +4.1 +4.2
macrofun@WDS-Ubuntu:~$ rpcinfo -p WDS-Ubuntu | fgrep nfs
   100003    3   tcp   2049  nfs
   100003    4   tcp   2049  nfs
   100003    3   udp   2049  nfs

可以看到，Ubuntu中已启用NFS v3 v4两种版本的服务。

4. 考虑可能是NFS版本不兼容，尝试使用NFS v4版本

"root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT,nolock,proto=tcp,nfsvers=4 init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200"

依旧失败，并且提示Root-NFS: unknown option: nfsvers=4。猜测可能是linux2.6.22版本对NFS v4支持不完善。

Kernel command line: root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT,nolock,proto=tcp,nfsvers=4 init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200
·········
IP-Config: Guessing netmask 255.255.255.0
IP-Config: Complete:
      device=eth0, addr=192.168.3.110, mask=255.255.255.0, gw=255.255.255.255,
     host=192.168.3.110, domain=, nis-domain=(none),
     bootserver=255.255.255.255, rootserver=192.168.3.100, rootpath=
Root-NFS: unknown option: nfsvers=4
Looking up port of RPC 100003/2 on 192.168.3.100
Looking up port of RPC 100005/1 on 192.168.3.100
VFS: Unable to mount root fs via NFS, trying floppy.
VFS: Cannot open root device "nfs" or unknown-block(2,0)
Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
1f00        256 mtdblock0 (driver?)
1f01        128 mtdblock1 (driver?)
1f02       2048 mtdblock2 (driver?)
1f03     259712 mtdblock3 (driver?)
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(2,0)

5. 继续尝试使用NFS v3来进行根文件系统的挂载。

"root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT,nolock,proto=tcp,nfsvers=3 init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200"

根文件系统加载成功。问题成功解决。确认是NFS版本不兼容导致的。

6. 更进一步，如果有些给定的开发板内核镜像只支持NFS v2，那么就需要在Ubuntu中启用NFS v2服务。

macrofun@WDS-Ubuntu:~$ sudo vim /etc/default/nfs-kernel-server

在该配置文件中添加如下的一行内容

RPCNFSDOPTS="--nfs-version 2,3,4 --debug --syslog"

之后，重启nfs服务

macrofun@WDS-Ubuntu:~$ sudo service nfs-kernel-server restart 
macrofun@WDS-Ubuntu:~$ rpcinfo -p WDS-Ubuntu | fgrep nfs
    100003    2   tcp   2049  nfs
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100003    2   udp   2049  nfs
    100003    3   udp   2049  nfs

可以看到，NFS v2已经启动。
此时，修改参数，使用NFS v2进行根文件系统的挂载。

"root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT,nolock,proto=tcp,nfsvers=2 init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200"

同样成功挂载，现在即使去掉nfsvers参数，依然可以成功挂载根文件系统，因为此时不指定NFS版本，默认按照v2进行挂载。

root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.3.100:/home/macrofun/NFS_ROOT init=/linuxrc ip=192.168.3.110 console=ttySAC0,115200

结论

linux2.6.22内核对于NFS v4版本的支持不是非常完善，为稳妥起见，采用NFS v3进行根文件系统的挂载操作。同时为了兼容只支持NFS v2的内核，在ubuntu中启用了NFS v2服务，这样，即使不指定NFS版本，它也会按照v2版本进行成功挂载。