初始Openwrt

系统结构

在上一章我们已经完成了刷机工作，这个时候系统进行了首次启动，并且格式化了它的"可写"分区。那么在设备里分区到底是怎么样进行的呢？我们首先需要知道：不同的处理器下OpenWRT分区是略微有所区别，不是所有的分区都完全相同的。在路由器的FLASH上，内核中所使用的驱动是MTD设备驱动。

MTD（Memory Technology Devices，内存技术设备）是用于访问内存类设备(ROM、FLASH)的Linux驱动子系统。它的主要目的使FLASH类设备更加容易被访问，为此它在硬件和上层提供了一个抽象的接口，使得在操作系统下我们可以像操作硬盘一样操作这个设备。仔细观察过Linux启动信息的朋友会看到这么一段话：

[ 0.690000] 5 tp-link partitions found on MTD device spi0.0
[ 0.700000] Creating 5 MTD partitions on "spi0.0":
[ 0.700000] 0x000000000000-0x000000020000 : "u-boot"
[ 0.710000] 0x000000020000-0x00000012a290 : "kernel"
[ 0.730000] 0x00000012a290-0x0000007f0000 : "rootfs"
[ 0.760000] 0x000000300000-0x0000007f0000 : "rootfs_data"
[ 0.760000] 0x0000007f0000-0x000000800000 : "art"
[ 0.770000] 0x000000020000-0x0000007f0000 : "firmware"

这些信息表示当前系统识别到的FLASH分区。我们可以用电脑中的计算器计算一下，打开计算器，选择科学型、十六进制，输入名为art的分区容量用(800000-7f0000)结果为10000(十六进制)，这个时候点击十进制，系统会自动将结果转换为十进制，再除以1024结果为64(K)表示这个分区容量为64k。在openwrt的系统中现在对atheros方案实现了自动查找分区结尾。

上面的几个分区，我来说明下（分区名称、分区容量、分区作用）：

• "u-boot"：128KB，设备初始化程序+引导程序代码本身
• "kernel" ：1MB，存放系统内核的二进制代码，按照x86下的讲法是Raw分区，就是这里只有内核的二进制，不存在文件系统。
• "rootfs"：6.7MB，完整的系统文件包含只读和可写
• "rootfs_data"：4.9MB，在rootfs中的可写部分的位置
• "art"：64KB，EEPROM分区，在Atheros的方案中这个分区保存了无线的硬件参数
• "firmware"：7.9MB，完整的固件位置包含了除"u-boot"和"art"之外全部的内容

看的晕了？ 这，我马上画个简单的图给大家看看：

这个是它的分区逻辑。请不要太在意这个地方，有点晕也没关系，继续往后面看，这个地方留着后边慢慢理解。

在系统中，可以执行以下指令查看当前系统分区：

每个分区在flash中的位置是/dev/mtdblockX这样的位置,比如你想把art分区里的数据读出来看看，那么就执行：

然后执行hexdump -C /tmp/1就可以看到这个分区的内容了。

系统的文件结构

好了，我们这一节将的非常重要。上一节说过系统在第一次启动的时候会格式化"可写分区"，这在逻辑上到底是啥关系呢？

1. 首先uboot启动了kernel完成之后，由kernel加载"ROM分区"(就是rootfs减去rootfs_data得到的那一块分区)
2. ROM分区采用的是Linux内核支持的squashFS文件系统(一种压缩只读文件系统)，加载完毕后将其挂载到/rom目录(同时也挂载为根文件系统)。
3. 系统将使用JFFS2文件系统格式化rootfs_data这部分并且将这部分挂载到/overlay目录。
4. 将/overlay透明挂载为/分区。
5. 将一部分内存挂载为/tmp目录。

这个时候大家一定有一个问题：到底根文件系统是哪个？这个是OpenWRT设计的一个优点，它采用了一种叫Overlay透明挂载技术，首先将/rom挂载为/根文件，然后再用/overlay覆盖在/之上，这样，当你进行文件系统的变更，修改，所做的操作将在overlay中记录。rom是不改变的。而最简单的恢复出厂设置方法，即是删除掉/overlay下所有文件。

大致上而言，系统的启动流程类似CentOS这类x86下的发行版。由于本文读者多是熟悉linux的朋友，关于系统的启动流程不做详细解释了。

基本指令

OpenWRT下系统的基本指令没有使用x86下的指令包，因为那些指令包容量太大。它使用的是Busybox项目。

Busybox是一个集成了一百多个常用Linux命令和工具的软件包(OpenWRT下编译可以选择要哪些指令)。除了包含常规指令之外，Busybox还包含了grep、find、mount以及telnet、http等复杂工具。其被戏称为Linux下的瑞士军刀。

通过列表大家可以看到，在bin下大部分都是软连接，这些软连接几乎都连接到Busybox中。是的，Busybox就是以检测用户执行的是什么名称来识别用户需要啥指令。

hoowa要告诉大家，Busybox在80%的情况下与x86下的标准指令是完全相同的，有20%的情况一些指令的细节参数是不支持的。

常用来需要配置的文件夹和内容：

/etc/ 存放着系统全部的配置文件
/etc/init.d/ 存放着启动的服务脚本
/etc/config/ 存放着OpenWRT的配置文件包括网络等等
/tmp/ 临时文件之外还存放着动态的配置文件
/tmp/TZ 就是系统启动后所使用的时区参数
.....

其它还有很多，我们就不一一介绍，用到哪个时再讲。

让设备连入网络

以上已经完成后，可以将电脑与设备之间那根网线可以拔掉了。

将你的外网网线插入M150开发版的WAN口(WAN口位置请参考之前章节的介绍)，这时系统将通过putty面板刷下屏，信息提示已插入网线。

通过执行指令可以看到是否当前设备被分配了IP地址：

其中eth1就是WAN口，获得IP地址表示已经连接上你的网络。

从本节开始，到之后的讲解，所有的内容都要确保你的设备已经连接到网络上，确保能下载到指定的软件包。

软件包管理

在OpenWRT下使用的软件包管理技术叫做OPKG，它是一个轻量级的软件包技术，已经成为开源嵌入式的事实标准，它类似CentOS下的yum，可以实现对预编译的二进制软件下载。

输入opkg即可看到整个软件的完整帮助信息。语法格式：opkg [参数...] 子命令 [子参数...]，参数有:

update 下载服务器上可用的软件包列表
upgrade <包名> 升级软件包
install <包名> 安装软件包
configure <包名> 配置某一个软件包
remove <包名> 卸载软件包
info [pkg|regexp] 显示出指定软件包的信息

系统命令远比我介绍的要多的多，而且这些命令是我们最常用的。本着深入浅出的态度，大家根据自己的能力，希望学更多的童鞋可以自己详细查看下opkg的帮助文档。

这里我们举例演示下下载usbutils软件包，该软件包是现实出当前USB总线上插入了什么设备。

更新opkg的包列表，请注意，每次操作opkg下载之前都要先执行一次这个，确保包列表是同步的：

安装usbutils包，OPKG会自动给你选择所依赖的其他包关系:

这样就安装完成了，我们执行以下lsusb看USB总线现在有啥。安装后软件包会被保存在/overlay的分区中，不会丢失：

root@OpenWrt:/# lsusb

软件包内核依赖

请注意，这一节希望大家能永远记住。

在opkg安装的时候，有时候会有内核模块安装，这个时候某些情况下软件包安装不上，提示内核版本不匹配，错误大概是这样：

root@OpenWrt:~# opkg install kmod-usb-storage
Installing kmod-usb-storage (3.3.8-1) to root...
Downloading http://182.92.3.46/hoowa/openwrt/120901/ar71xx/packages/kmod-usb-storage_3.3.8-1_ar71xx.ipk.
Collected errors:
* satisfy_dependencies_for: Cannot satisfy the following dependencies for kmod-usb-storage:
* kernel (= 3.3.8-1-6acd2a17c333f503dc86081b03fe73c0) * kernel (= 3.3.8-1-6acd2a17c333f503dc86081b03fe73c0) *
* opkg_install_cmd: Cannot install package kmod-usb-storage.

请注意那句kernel (=.... 那句表示内核版本不匹配，产生这个的主要原因是教学固件在网上的内核升级了，唯一的解决办法就是重新刷固件。

在目前已有的内核模块教学固件中都已经编译为模块了，但是在本教程彻底完成之前，是有可能会重新产生内核的，因此请大家一定记住这个问题。

OPKG配置：

这里是列表出opkg的配置文件，其中第一句的URL地址是表示当前这台机器下载的二进制包所使用的服务地址，因为处理器指令集不一样，所以地址很丰富的。也就是说，你可以自己给自己的智能路由产品搭建一个软件包服务器。如果大家想知道有多少软件可以安装，就可以用你的浏览器直接访问那个地址，即可列表出全部的可用软件包。

关于软件包

在未来的章节中，我们将会再次介绍OPKG相关的内容，我们会介绍如何自己制作OPKG软件包，以及自己搭建OPKG服务器的步骤和方法。届时，你可以更容易的移植x86下的软件到OpenWRT中，也可以选择哪些软件包是要打到固件的ROM中、哪些是要动态安装的。

本章到这里结束了，介绍的知识点不多，但是内容其实还是挺多的。关于软件包部分希望大家能多多练习，还是那句话，不怕弄坏了，坏了就重新刷。