Constatation du problème

Lors de chaque démarrage, l’adresse MAC de eth0 est modifiée de façon aléatoire.

Ce problème a été constaté sur des cartes FriendlyArm NanoPi Neo v1.1 et v1.2 avec Armbian utilisant un kernel 4.x. On constate que ce problème n’existe pas quand on utilise une image FriendlyCore (Xenial avec kernel 4.14.0).

Version du noyau utilisé dans ce tuto:

Linux nanopineo 4.14.18-sunxi #2 SMP Sat Feb 10 19:46:30 CET 2018 armv7l GNU/Linux

Solution rapide

Pour ceux qui n’ont pas de temps à perdre avec les explications:

sudo armbian-config

On va dans System puis Freeze. Puis:

git clone http://github.com/epsilonrt/armbian-nanopi-ethaddr-patch
cd armbian-nanopi-ethaddr-patch
cp /boot/boot.cmd .
patch -p1 < boot.cmd.patch
mkimage -C none -A arm -T script -d boot.cmd boot.scr
sudo mv /boot/boot.cmd /boot/boot.cmd.orig
sudo mv /boot/boot.scr /boot/boot.scr.orig
sudo cp boot.* /boot
sudo dtc -I dtb -O dts -o sun8i-h3-nanopi-neo.dts /boot/dtb/sun8i-h3-nanopi-neo.dtb
sudo patch -p1 < sun8i-h3-nanopi-neo.dts.patch
sudo dtc -I dts -O dtb -o sun8i-h3-nanopi-neo.dtb sun8i-h3-nanopi-neo.dts
sudo mv /boot/dtb/sun8i-h3-nanopi-neo.dtb /boot/dtb/sun8i-h3-nanopi-neo.dtb.orig
sudo cp sun8i-h3-nanopi-neo.dtb /boot/dtb
sudo reboot

Analyse du problème

Dans la mainline du kernel 4.x, le driver de la carte Ethernet (dwmac-sun8i), renvoit une adresse MAC aléatoire. Cela est dû, sans doute, à une mauvaise intégration de Device Tree dans ce driver. Sur le site linux-sunxi il est dit :

« This driver is mainline, but DT was reverted in 4.13-rc7. DT should be back soon.« 

Voilà ce qu’indique le kernel au démarrage (dmesg) :

[ 10.889856] dwmac-sun8i 1c30000.ethernet eth0: device MAC address 1a:b2:4a:84:f7:fc
[ 10.890960] Generic PHY 0.1:01: attached PHY driver > [Generic PHY] (mii_bus:phy_addr=0.1:01, irq=POLL)
….
[ 14.009054] dwmac-sun8i 1c30000.ethernet eth0: Link is Up – 100Mbps/Full – flow control off

Le programme de boot du nanopi (u-boot) a une variable ethaddr mais qui pas utilisée par le kernel ! On peut lire cette variable en accédant à la ligne de commande de u-boot. Il faut, pour cela, connecter un adaptateur série-usb sur le connecteur UART0 (debug) du NanoPi. Au boot, il faut appuyer tout de suite sur la touche Espace, puis utiliser printenv:

printenv ethaddr

On doit avoir une adresse commencant par 02:81

Recherche de la solution

Cette solution est issue du reverse engineering du BSP de FriendlyArm.

u-boot utilise le fichier /boot/boot.scr (script de démarrage), ce fichier est une version « compilée » du fichier /boot/boot.cmd.

Dans le fichier /boot/boot.cmd de FriendlyArm, on peut voir les 2 lignes ci-dessous:

# setup MAC address 
fdt set ethernet0 local-mac-address ${mac_node}

La ligne avec fdt a pour but de passer l’adresse MAC (local-mac-address) au kernel par le device tree. Elle fait référence à ethernet0 qui utilisé pour désigner la carte eth0.

Dans le fichier sun8i-h3-nanopi-neo.dts de FriendlyArm, on peut voir que ethernet0 est un alias de /soc/ethernet@1c30000. Dans le bloc de ethernet@1c30000, on peut voir un paramètre local-mac-address:

status = "okay";
local-mac-address = [00 00 00 00 00 00];

Solution trouvée !

Mise en oeuvre détaillée de la solution

Il faut commencer par geler la mise à jour du noyau et de u-boot:

sudo armbian-config

On va dans System puis Freeze. Si on veut vérifier :

dpkg -l | grep ^hi

hi linux-dtb-next-sunxi 5.41 armhf Linux DTB, version 4.14.18-sunxi
hi linux-image-next-sunxi 5.41 armhf Linux kernel, version 4.14.18-sunxi
hi linux-stretch-root-next-nanopineo 5.41 armhf Armbian tweaks for stretch on nanopineo (next branch)
hi linux-u-boot-nanopineo-next 5.41 armhf Uboot loader 2017.11

On clone le dépôt:

git clone http://github.com/epsilonrt/armbian-nanopi-ethaddr-patch
cd armbian-nanopi-ethaddr-patch

Puis on patche le script u-boot:

cp /boot/boot.cmd .
patch -p1 < boot.cmd.patch
mkimage -C none -A arm -T script -d boot.cmd boot.scr
sudo mv /boot/boot.cmd /boot/boot.cmd.orig
sudo mv /boot/boot.scr /boot/boot.scr.orig
sudo cp boot.* /boot

Ensuite, on décompile le device tree, on le patche et on le recompile:

sudo dtc -I dtb -O dts -o sun8i-h3-nanopi-neo.dts /boot/dtb/sun8i-h3-nanopi-neo.dtb
sudo patch -p1 < sun8i-h3-nanopi-neo.dts.patch
sudo dtc -I dts -O dtb -o sun8i-h3-nanopi-neo.dtb sun8i-h3-nanopi-neo.dts
sudo mv /boot/dtb/sun8i-h3-nanopi-neo.dtb /boot/dtb/sun8i-h3-nanopi-neo.dtb.orig
sudo cp sun8i-h3-nanopi-neo.dtb /boot/dtb

Il ne faut pas tenir compte des warning affichés par dtc.

Voilà ! Il ne reste plus qu’à rebooter:

sudo reboot

Il faut juste espérer que les responsables du driver règle ce problème un jour…