Openwrt 初探
最近想研究一下Openwrt，于是开始搭建openwrt环境，虽然现在没有现成的板子，但是
可以先编译起来。
openwrt的特点是基于下载 -> patch -> 编译 的一个工作模式，openwrt整个包一开始下载下来也不是很大，因为里面
基本上没有源码，要在编译的时候下载。
看了别人的帖子，都推荐使用svn从官网下载源码，
svn co svn://svn.openwrt.org/openwrt/trunk/
但是实际测试发现它的速度太慢了，为了得到官方的源码，从github上找到了它：
https://github.com/openwrt-mirror/openwrt
将它下载下来之后，要安装一些必要的包来编译它，我使用的是ubuntu12.04.
sudo apt-get install flex g++ gawk zlib1g-dev libncurses5-dev libssl-dev subversion
先看一下它的目录树：
tree -d -L
.
├── config
├── docs
├── include
│ └── site
├── package
│ ├── base-files
│ ├── boot
│ ├── devel
│ ├── firmware
│ ├── kernel
│ ├── libs
│ ├── network
│ ├── system
│ └── utils
├── scripts
│ ├── config
│ └── flashing
├── target
│ ├── imagebuilder
│ ├── linux
│ ├── sdk
│ └── toolchain
├── toolchain
│ ├── binutils
│ ├── gcc
│ ├── gdb
│ ├── glibc
│ ├── insight
│ ├── kernel-headers
│ ├── musl
│ ├── uClibc
│ └── wrapper
└── tools
├── autoconf
├── automake
├── b43-tools
├── bc
├── bison
├── ccache
├── cloog
├── cmake
├── dosfstools
├── e2fsprogs
├── elftosb
├── findutils
├── firmware-utils
├── flex
├── flock
├── genext2fs
├── gengetopt
├── gmp
├── include
├── libelf
├── libtool
├── lzma
├── lzma-old
├── m4
├── missing-macros
├── mkimage
├── mklibs
├── mm-macros
├── mpc
├── mpfr
├── mtd-utils
├── mtools
├── padjffs2
├── patch
├── patchelf
├── patch-image
├── pkg-config
├── ppl
├── qemu
├── quilt
├── scons
├── sed
├── sparse
├── squashfs
├── squashfs4
├── sstrip
├── upslug2
├── upx
├── wrt350nv2-builder
├── xz
└── yaffs2
首先是更新一下feed：
./scripts/feeds update -a
./scripts/feeds install -a
这里的-a表示更新所有的feed，那么这里有哪些feed呢，可以从log里面看出来：
tan@love:~/openwrt-git/openwrt$ scripts/feeds update -a
Updating feed 'packages' from 'https://github.com/openwrt/packages.git' ...
Cloning into './feeds/packages'...
remote: Counting objects: , done.
remote: Compressing objects: % (/), done.
remote: Total (delta ), reused (delta ), pack-reused
Receiving objects: % (/), 2.00 MiB | KiB/s, done.
Resolving deltas: % (/), done.
Create index file './feeds/packages.index'
Collecting package info: done
Collecting target info: done
Updating feed 'luci' from 'https://github.com/openwrt/luci.git' ...
Cloning into './feeds/luci'...
remote: Counting objects: , done.
remote: Compressing objects: % (/), done.
remote: Total (delta ), reused (delta ), pack-reused
Receiving objects: % (/), 8.42 MiB | KiB/s, done.
Resolving deltas: % (/), done.
Create index file './feeds/luci.index'
Collecting package info: done
Collecting target info: done
Updating feed 'routing' from 'https://github.com/openwrt-routing/packages.git' ...
Cloning into './feeds/routing'...
remote: Counting objects: , done.
remote: Compressing objects: % (/), done.
Receiving objects: % (/), 242.46 KiB | KiB/s, done.
remote: Total (delta ), reused (delta ), pack-reused
Resolving deltas: % (/), done.
Create index file './feeds/routing.index'
Collecting package info: done
Collecting target info: done
Updating feed 'telephony' from 'https://github.com/openwrt/telephony.git' ...
Cloning into './feeds/telephony'...
remote: Counting objects: , done.
remote: Compressing objects: % (/), done.
remote: Total (delta ), reused (delta ), pack-reused
Receiving objects: % (/), 140.49 KiB | KiB/s, done.
Resolving deltas: % (/), done.
Create index file './feeds/telephony.index'
Collecting package info: done
Collecting target info: done
Updating feed 'management' from 'https://github.com/openwrt-management/packages.git' ...
Cloning into './feeds/management'...
remote: Counting objects: , done.
remote: Compressing objects: % (/), done.
remote: Total (delta ), reused (delta ), pack-reused
Unpacking objects: % (/), done.
Create index file './feeds/management.index'
Collecting package info: done
Collecting target info: done
Updating feed 'targets' from 'https://github.com/openwrt/targets.git' ...
Cloning into './feeds/targets'...
remote: Counting objects: , done.
remote: Compressing objects: % (/), done.
remote: Total (delta ), reused (delta ), pack-reused
Receiving objects: % (/), 130.80 KiB | KiB/s, done.
Resolving deltas: % (/), done.
Create index file './feeds/targets.index'
Collecting package info: done
Collecting target info: done
可以从上面的网址看出来更新的feed。
更新feed后目录树的变化：
.
├── config
├── docs
├── feeds
│ ├── luci
│ ├── luci.tmp
│ ├── management
│ ├── management.tmp
│ ├── packages
│ ├── packages.tmp
│ ├── routing
│ ├── routing.tmp
│ ├── targets
│ ├── targets.tmp
│ ├── telephony
│ └── telephony.tmp
├── include
│ └── site
├── package
│ ├── base-files
│ ├── boot
│ ├── devel
│ ├── feeds
│ ├── firmware
│ ├── kernel
│ ├── libs
│ ├── network
│ ├── system
│ └── utils
├── scripts
│ ├── config
│ └── flashing
├── staging_dir
│ └── host
├── target
│ ├── imagebuilder
│ ├── linux
│ ├── sdk
│ └── toolchain
├── tmp
│ └── info
├── toolchain
│ ├── binutils
│ ├── gcc
│ ├── gdb
│ ├── glibc
│ ├── insight
│ ├── kernel-headers
│ ├── musl
│ ├── uClibc
│ └── wrapper
└── tools
├── autoconf
├── automake
├── b43-tools
├── bc
├── bison
├── ccache
├── cloog
├── cmake
├── dosfstools
├── e2fsprogs
├── elftosb
├── findutils
├── firmware-utils
├── flex
├── flock
├── genext2fs
├── gengetopt
├── gmp
├── include
├── libelf
├── libtool
├── lzma
├── lzma-old
├── m4
├── missing-macros
├── mkimage
├── mklibs
├── mm-macros
├── mpc
├── mpfr
├── mtd-utils
├── mtools
├── padjffs2
├── patch
├── patchelf
├── patch-image
├── pkg-config
├── ppl
├── qemu
├── quilt
├── scons
├── sed
├── sparse
├── squashfs
├── squashfs4
├── sstrip
├── upslug2
├── upx
├── wrt350nv2-builder
├── xz
└── yaffs2
然后使用：
make menuconfig
make
编译的过程会持续好几个小时，因为编译的时候还需要在线下载工具包，如果网络慢的话就会
更慢了。
关于make的作用，README是这样说的：
Simply running "make" will build your firmware.
It will download all sources, build the cross-compile toolchain,
the kernel and all choosen applications.
中文手册是这样说的：
OpenWrt选择了另一种方式来生成固件：下载，打补丁，编译，一切从零开始，即使交叉编译链也是如此。
一开始下载openwrt源码的时候，也就大约300MB，但是里面基本上没有代码，大部分
都是配置文件。
openwrt的英文文档如下：
https://downloads.openwrt.org/kamikaze/docs/openwrt.html
在编译过程中，使用make -j V=99 可以加快编译速度，并且显示所有信息，
在编译的时候，我的swap被占满，并且报错，可能是因为屏幕上刷的太快导致的：
virtual memory exhaustedvirtual memory exhausted
不打开V=99的情况下，我的编译log如下：
tan@ubuntu:~/openwrt$ make -j4
make[] world
make[] target/compile
make[] package/cleanup
make[] -C target/linux compile
make[] package/compile
make[] -C package/system/opkg host-compile
make[] -C package/libs/toolchain compile
make[] -C package/kernel/gpio-button-hotplug compile
make[] -C package/libs/ncurses host-compile
make[] -C package/libs/libnl-tiny compile
make[] -C package/utils/lua compile
make[] -C package/libs/libjson-c compile
make[] -C package/libs/lzo compile
make[] -C package/libs/zlib compile
make[] -C package/libs/ncurses compile
make[] -C package/boot/uboot-ar71xx compile
make[] -C package/firmware/linux-firmware compile
make[] -C package/libs/ocf-crypto-headers compile
make[] -C package/network/utils/iw compile
make[] -C package/network/services/dropbear compile
make[] -C package/libs/libpcap compile
make[] -C package/network/utils/linux-atm compile
make[] -C package/network/utils/resolveip compile
make[] -C package/utils/busybox compile
make[] -C package/libs/libubox compile
make[] -C package/utils/util-linux compile
make[] -C package/kernel/linux compile
make[] -C package/libs/openssl compile
make[] -C package/system/ubus compile
make[] -C package/system/uci compile
make[] -C package/utils/jsonfilter compile
make[] -C package/system/mtd compile
make[] -C package/system/opkg compile
make[] -C package/network/config/netifd compile
make[] -C package/system/ubox compile
make[] -C package/utils/ubi-utils compile
make[] -C package/network/services/hostapd compile
make[] -C package/network/config/swconfig compile
make[] -C package/network/services/odhcpd compile
make[] -C package/network/utils/iwinfo compile
make[] -C package/system/procd compile
make[] -C package/system/fstools compile
make[] -C package/base-files compile
make[] -C package/boot/uboot-envtools compile
make[] -C package/kernel/mac80211 compile
make[] -C package/network/utils/iptables compile
make[] -C package/network/services/dnsmasq compile
make[] -C package/network/ipv6/odhcp6c compile
make[] -C package/network/services/ppp compile
make[] -C package/network/config/firewall compile
make[] package/install
make[] package/preconfig
make[] target/install
make[] -C target/linux install
make[] package/index
最终会生成下面的文件（在bin文件夹内）：
由于我使用默认的配置，生成的文件太多，这里只给一个部分的截图
初次下载源代码，为了理解openwrt的架构和编译过程，下面做一下简要的分析：
openwrt是基于linux kernel的，并且使用uclibc作为c库。
注意到编译过程中生成了三个文件夹，那么他们分别是干什么的呢？
dl build_dir staging_dir
dl是在编译的时候下载文件的目录，这些文件都是编译所需要的，下面是它们的的一部分：
├── ath10k-firmware-da0f85d924226ee30c46e037120621c9e192b39e.tar.bz2
├── autoconf-2.69.tar.xz
├── automake-1.15.tar.xz
├── bc-1.06..tar.bz2
├── binutils-linaro-2.24.-2014.09.tar.xz
├── bison-3.0..tar.xz
├── broadcom-wl-4.150.10.5.tar.bz2
├── broadcom-wl-5.100..tar.bz2
├── busybox-1.23..tar.bz2
├── cmake-2.8.12.2.tar.gz
├── compat-wireless---.tar.bz2
├── dnsmasq-2.72.tar.gz
├── dropbear-2014.65.tar.bz2
├── e2fsprogs-1.42..tar.gz
├── findutils-4.4..tar.gz
├── firewall----165029cb8c0f1545628f44143aec965e64cef021.tar.gz
├── flex-2.5..tar.bz2
├── fstools----a5fa5b6144253726dcd7e769197eed787a723f5f.tar.gz
├── gcc-linaro-4.8-2014.04.tar.xz
├── gdb-linaro-7.6-2013.05.tar.bz2
├── genext2fs-1.4..tar.gz
├── gengetopt-2.22..tar.gz
├── gmp-5.1..tar.xz
├── hostapd---.tar.bz2
├── iptables-1.4..tar.bz2
├── ipw2100-fw-1.3.tgz
├── ipw2200-fw-3.1.tgz
├── iw-3.17.tar.xz
├── json-c-0.12.tar.gz
├── jsonfilter----cdc760c58077f44fc40adbbe41e1556a67c1b9a9.tar.gz
├── libelf-0.8..tar.gz
├── libiwinfo----40f2844fadc05f4a4de7699dbc12fee295b7057b.tar.gz
├── libpcap-1.5..tar.gz
├── libtool-2.4.tar.gz
├── libubox----b8d9b382e39823850331edc2a92379173daf1be3.tar.gz
├── linux-3.18..tar.xz
├── linux-atm-2.5..tar.gz
├── linux-firmware----f404336ba808cbd57547196e13367079a23b822c.tar.bz2
├── lua-5.1..tar.gz
注意到，这些都是从网上下载的，要注意保留，以后编译的时候就不用上网下载了。
而build_dir的作用就是存放上述这些压缩包的解压路径，也就是说，dl的包会解压到build_dir里面，
并且编译这些包。
其中，这里有三个目录：
tan@ubuntu:~/openwrt$ tree build_dir/ -d -L
build_dir/
├── host
├── target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2
└── toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2
host目录是为了编译一些tools用于协助生成openwrt image
target目录是为目标主机编译用的，可以在目录上看到CPU的架构和所用的c库
toolchain是用来编译交叉编译器的
在staging_dir下面可以看到类似的三个目录：
tan@ubuntu:~/openwrt$ tree staging_dir/ -d -L
staging_dir/
├── host
├── target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2
└── toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2
host目录下存放了一些编译主机上的一些工具（tools）
target 目录主要存放编译出来的firmware，是给目标机器用的
toolchain目录包含了交叉编译器，你可以在里面写一个简单的c文件，并且使用交叉编译器编译它，
生成的程序可以在目标机器上运行。
虽然不完全如此，可以将staging_dir的每个文件夹对应理解成build_dir的产物
这里有编译过程的大体介绍：
http://wiki.openwrt.org/doc/howto/build
http://downloads.openwrt.org/docs/buildroot-documentation.html
openwrt是一个高度定制版的buildroot，官网有它的介绍：
http://wiki.openwrt.org/about/toolchain
使用这个系统，可以基本做到全自动的编译过程。
bin目录下面的文件粗看可以分为两类：
openwrt-ar71xx-generic-a02-rb-w300n-squashfs-factory.bin
openwrt-ar71xx-generic-a02-rb-w300n-squashfs-sysupgrade.bin
其中这两个的区别是(转自http://see.sl088.com/wiki/Openwrt_factory%E5%9B%BA%E4%BB%B6/%E4%B8%BA%E4%BD%95%E5%85%88%E5%88%B7factory)：
factory是用来从原厂固件升级到openwrt用的。 sysupgrade是用来给openwrt升级用的
无论你是升级还是从官方方刷openwrt,openwrt-XXXXXXX-factory.bin的固件都是适用的。 而openwrt-XXXXXXX-sysupgrade.bin.固件只能用来升级用。如TTL救砖就不能用sysupgrade的固件。
其中这里又进一步说明了：
http://www.cnblogs.com/siikee/p/4224086.html
bin文件下还有很多ipk文件，这些文件是opkg包管理系统的文件，在openwrt
运行起来的时候可以使用opkg安装，用起来和debian的deb差不多。
另外，openwrt 官方说了，the bootloader is not part of OpenWrt
http://wiki.openwrt.org/doc/techref/bootloader
而且，bootloader对于每一个路由器都是不一样的，负责将最底层开起来。厂家也不见得会将最底层的
代码开源。
目前有很多卖修改好的openwrt路由器，一个卖点就是不死uboot，就是说
你的firmware不管怎么刷都可以恢复，它包括一个网页接口，可以上传firmware
到路由器上，这样大大方便了openwrt的调试。
openwrt的menuconfig是定制好的，项目在config**.in里面：
最后看看openwrt 的patch系统
package的很多子目录都包含这两个东西，patches 是一些patch，Makefile包含了下载地址和其他的一些信息。
当发现这些用户空间软件出问题的时候，为其加patch就可以了，
实际上linux kernel出问题时，也可以这样类似地对其加一些patch进去。
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