安装openWRT

2019-08-19  本文已影响0人  读书郞

一、 简介

openWRT是一个堪入式设备的linux发行版，开发团队每年至少发行一个新版本，现在最新版本版本号是LEDE 。
接下来我将会介绍怎样为一个设备安装openWRT系统。

二、准备

通过以下方法安装所需软件包

三、了解openWRT

目录结构

目录 含义
config 这是编译选项配置文件: 包含全局编译设置，开发人员设置和内核编译设置
include 包含准备环境脚本，下载补丁脚本，编译Makefile和编译指令
package 各种功能的软件包，软件包仅包含Makefile、补丁及配置文件
scripts 包含准备环境脚本、下载补丁脚本、编译Makefile以及编译指令
target 嵌入式平台，包含特定的嵌入式平台内容
toolchain 编译器和C库，例如包含编译工具gcc和glibc库
tools 通用命令，用来生成固件的辅助工具，如patch/make/spuashfs等
目录 含义
dl 下载软件代码包目录，软件包编译前会将包下载到该目录。
build_dir 编译时的中间文件目录，软件包编译时会将代码包解压到该目录。
staging_dir 编译安装目录，文件安装到这里，并根据这里的文件生成最终编译结果。
脚本文件 含义
scripts/download.pl 下载编译软件包源代码脚本
scpipts/patch-kernel.sh 打补丁的脚本
scripts/feeds 扩展软件包工具，用于下载和安装扩展软件包
scripts/diffconfig.sh 收集和默认配置不同的脚本
scripts/kconfig.pl 处理内核配置的脚本
scripts/deptest.sh 软件包依赖项检查
scripts/metadata.pl 检查metadata脚本
scripts/rstrp.sh 裁剪目标文件中的符号、使固件变小
scripts/timestamp.pl 生成文件的时间戳
scripts/ipkg-make-index.sh 生成目标系统应用包ipk索引，在使用opkg安装应用时使用
scripts/ext-toolchain.sh 工具链
scripts/stip-kmod.sh 删除内核模块的符号信息，使固件变小

编译流程

1.编译环境检查
2.生成交叉编译链
3.下载需要编译的代码包
4.打补丁
5.编译及生成固件

编译配置

openWRT自动完成上面1 - 5五个步骤， 如果要自定义配置，输入make menuconfig就可以通过配置界面自定义。要为设备安装适合的openWRT系统，就必须进行适合的配置。

进入openwrt目录，make menuconfig 会显示如下界面：



make_menuconfig.jpg

配置选项定义

配置选项 含义
Target System 目标平台，对应目录openwrt/target/linux 里的目录
Subtarget 目录 openwrt/target/linux/(目标) 里的子目录，定义特定目标
Target Profile 目标描述文件，在subtarget目录下面的profile目录中
Target Images 编译生成目标固件的控制选项
Global build settings 全局编译设置，按默认设置进行编译就可以
Advanced configuration options 高级配置选项，无需理会
Build the OpenWrt Image Builder 可以编译出一个编译系统供其它主机安装
Build the OpenWrt SDK 编译生成SDK开发包，提供给其它主机进行应用开发
Package the OpenWrt-based Toolchain 生成开发工具链包，提供给其它主机进行应用开发
Image configuration 控制是否打开feed.conf中的模块
Base system 基本软件包选择，主要是busybox组件
Boot Loaders 引导系统的系统，不用管它
Development 开发包、开发工具，如gcc、gdb之类
Firmware 特定硬件的固件
Kernel modules 内核模块、内核配置选项
Languages 软件开发语言选择
Libraries 动态链接库选择
Network 网络功能模块选择
Utillities 一些实用工具模块

四、了解设备

要想正确编译出OpenWrt固件，需要熟识openwrt/target/linux目录下的目标平台目录，目标平台目录相当于设备的描述文件，能正确选择合适的平台，则要熟识设备。

有一个新设备，想要了解它，就需要取得一些权限

  1. ssh/telnet 的权限，如果有ssh/telnet权限就可以获知设备更多的硬件信息
  2. 串口的权限，如果有串口控制的权限就可以通过串口控制bootloader
  3. JTAG接口，利用JTAG软件通过JTAG接口烧录falsh

有了上面的权限，可以收集到设备更多的信息

在编译OpenWrt前，需要知道：

  1. 设备是基于什么目标平台，例如ARM、MIPS、X86，用的SOC是什么型号，例如AR9331、QCA9531，知道型号后，可以查阅相关SOC的Datasheet，深入了解SOC的结构和功能，弄清楚设备使用什么型号CPU，什么类型存存器，搭载了什么类型的网络设备。
  2. 设备使用那些GPIO控制LED？
  3. 设备是否有特殊的SPI设备？ I2C设备？
  4. GPIO连接的其它设备？

五、 GPIOS

GPIO 是通用型输入输出的简称，使用者可以很方便的通过GPIO接口控制多种外部设备，如：舵机、LED等。

GPIO LED

使用下面脚本可以检测到LED灯是和那个GPIO相连接的

#!/bin/sh
GPIOCHIP=0
BASE=$(cat /sys/class/gpio/gpiochip${GPIOCHIP}/base)
NGPIO=$(cat /sys/class/gpio/gpiochip${GPIOCHIP}/ngpio)
max=$(($BASE+$NGPIO))
gpio=$BASE
while [ $gpio -lt $max ] ; do
    echo $gpio > /sys/class/gpio/export
    [ -d /sys/class/gpio/gpio${gpio} ] && {
        echo out > /sys/class/gpio/gpio$gpio/direction

        echo "[GPIO$gpio] Trying value 0"
        echo 0 > /sys/class/gpio/gpio$gpio/value
        sleep 3s

        echo "[GPIO$gpio] Trying value 1"
        echo 1 > /sys/class/gpio/gpio$gpio/value
        sleep 3s

        echo $gpio > /sys/class/gpio/unexport
    }
    gpio=$((gpio+1))
done

这个脚本的原理是遍历设备所有GPIO接口，对接口分别输出低电平和高电平，观察到LED到产生变化时，记录下产生变化时遍历到的GPIO编号，最后就能找出所有和LED有连接的GPIO。

GPIO 按钮

使用下面的脚本可以找出和按钮连接的GPIO接口

#!/bin/sh
GPIOCHIP=0
BASE=$(cat /sys/class/gpio/gpiochip${GPIOCHIP}/base)
NGPIO=$(cat /sys/class/gpio/gpiochip${GPIOCHIP}/ngpio)
max=$(($BASE+$NGPIO))
gpio=$BASE
while [ $gpio -lt $max ] ; do
    echo $gpio > /sys/class/gpio/export
    [ -d /sys/class/gpio/gpio${gpio} ] && {
        echo in > /sys/class/gpio/gpio${gpio}/direction
        echo "[GPIO${gpio}] value $(cat /sys/class/gpio/gpio${gpio}/value)"
        echo ${gpio} > /sys/class/gpio/unexport
    }
    gpio=$((gpio+1))
done

脚本使用方法：

  1. 执行脚本，将会输出所有GPIO接口的当前状态。
  2. 按下按钮，保持按下状态。
  3. 再次执行脚本，脚本输出GPIO状态。
  4. 对照两次脚本输出，状态变化的GPIO接口就是和按钮相关。
  5. 记录下来。

六、例子

参考 [dragino] (www.dragino.com) 板子的例子

  1. 在target目录里找出和dragino相关的文件

    grep -lri dragino target/

    grep搜索结果如下：

    target/linux/ar71xx/base-files/etc/board.d/01_leds
    target/linux/ar71xx/base-files/etc/diag.sh
    target/linux/ar71xx/base-files/lib/upgrade/platform.sh
    target/linux/ar71xx/base-files/lib/ar71xx.sh
    target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-dragino2.c
    target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/Kconfig.openwrt
    target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/Makefile
    target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/machtypes.h
    target/linux/ar71xx/config-4.14
    target/linux/ar71xx/image/generic.mk
    target/linux/ar71xx/generic/config-default

  1. 重要文件

（1）/target/linux/<arch_name>/base-files/etc/…

       这个目录的文件是要和固件的/etc目录集成到一起的，包含了以下的子目录和文件：

       * …board.d/ 包含一些用来定义硬件的脚本，例如LED、网络接口
       * …hotplug.d/ 包含一些定义热插拔的脚本
       * …init.d/  包含开机启动脚本
       * …uci-defaults/ 包含一些默认的uci配置文件
       * …diag.sh 各个板子的错误代码LED指示脚本

（2）/target/linux/<arch_name>/base-files/lib/…

        这个目录的文件将会和固件中的/lib目录集成在一起，它包含如下目录和文件：

        *…<arch_name>.sh 和体系相关联的应用脚本
        *…preinit/  当前体系通用的前置启动脚本
        *…upgrade/ 当前体系通用的固件升级脚本

（3）/target/linux/<arch_name>/dts/

      包含设备描述源文件，有些DTS文件如果在上游的linux目录里出现过，就不会出现在这里
      
      可以使用命令`make target/linux/{clean,prepare}`下载和更新DTS

（4）/target/linux/<arch_name>/image/

       固件映象配置文件

（5）/target/linux/<arch_name>/<board_name>/

      目录如存在，则保存和当前设备相关的独立配置文件

（6）/target/linux/<arch_name>/modules.mk

     Linux模块配置文件
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