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搭建OpenWrt開發環境(包括編譯過程)

OpenWrt是一個高度模組化、高度自動化的嵌入式linux發行版,其編譯和安裝過程比普通的linux發行版而言,要簡單太多了。如果您是新手,您那恐懼的心大可放到肚子裡,呵呵。對於新手來說最麻煩的恐怕是安裝開發環境需要的軟體了。
最基本條件:

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
1.PC一臺,效能強點,效能好編譯得就快。linux推薦安裝ubuntu 8.04中文版(或者suse)和fedora 11(對於初學者而言,最好是裝在虛擬機器如VM裡,可省去很多麻煩。如何在VM裡安裝linux,您可多google或者baidu) 
2.寬頻一條,需要速度好點,因為有很多軟體包是網路下載後安裝。 
3.耐心和時間。
編譯環境準備(安裝linux發行版和軟體包):

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
1.安裝好ubuntu8.04中文版本或者fedora 9或者11,搞定網路連線。
以非root使用者登陸,開啟“應用程式—-附件—-終端”。如果您已經安裝好linux, 那麼此步驟請略去。
2.如果您選擇ubuntu, 那麼ubuntu開發環境需要的軟體有
sudo apt-get install gcc g++ binutils patch bzip2 flex bison make autoconf gettext texinfo unzip sharutils subversion libncurses5-dev ncurses-term zlib1g-dev
然後
sudo apt-get update
如您選擇安裝fedora11或者fedora9
Fedora 11 or 9: 
# yum install autoconf binutils bison bzip2 flex gawk gcc gcc-c++ gettext make ncurses-devel patch unzip wget zlib-devel 
由於fedora 安裝包本來就很全面,所以需另外安裝的東西較少。所以一般情況下,推薦安裝fedora 11。對於初學者而言,最方便的方法是在VM上安裝linux。
由於ubuntu本來就是基於suse, 所以如果您要以suse為開發環境,那麼您參考ubuntu的安裝步驟即可。
如果你能閱讀英文,那麼請參考

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/buildroot
OpenWrt英文論壇2006年文章:Building OpenWrt Kamikaze from source 
https://forum.openwrt.org/viewtopic.php?id=9180
這裡有更詳細權威的說明。

1.獲取OpenWrt原始碼和安裝包,更新 
    svn checkout svn://svn.openwrt.org/openwrt/trunk (開發版本,不穩定,不建議下載)

必須使用非root使用者進行操作,新增一個普通使用者。(注意:如果使用root進行操作的話,會提示檢查失敗:Checking 'non-root'... failed.)

[[email protected] trunk]# adduser openwrt 

[[email protected] trunk]# su openwrt

為了防止檔案讀寫許可權造成問題,需要將原始碼copy到openwet的根目錄下進行所有操作。

[[email protected] openwrt]$ cd ~

[[email protected] ~]$ cp -r /usr/src/test/trunk ./

[[email protected] ~]$ cd trunk/

[[email protected] trunk]$ ls

BSDmakefile  LICENSE   README  feeds.conf.default  package   scripts  toolchain

Config.in    Makefile  docs    include             rules.mk  target   tools


3.下載feeds

Feeds是OpenWrt環境所需要的軟體包套件。最重要的feeds有:

‘packages’一些額外的基礎路由器特性軟體

‘LuCI’OpenWrt預設的GUI

‘Xwrt’另一種可選的GUI介面, 需要能夠連線網際網路。

在下載之前可以通過檢視’feeds.conf.default’檔案,來檢查哪些檔案需要包含在環境中。

開始下載,使用:

[[email protected] trunk]$ ./scripts/feeds update -a

安裝feeds包,只有安裝之後,在後面的make menuconfig時,才可以對相關配置進行勾選。

[[email protected] trunk]$ ./scripts/feeds install -a

如果更新了feeds的配置檔案,需要新增新的軟體包用於生成系統。只需進行重複操作:

[[email protected] trunk]$ ./scripts/feeds update -a

[[email protected] trunk]$ ./scripts/feeds install -a


 4.進行配置

編譯過程使用的交叉編譯,交叉編譯生成的SDK以及image等檔案的型別取決於開發環境、應用硬體、以及原始碼版本。所以要對自己的環境進行了解,才能進行正確的配置。我在配置過程中,就遇到了這個問題,我的硬體是brcm47xx,在第一次編譯的時候,選擇地是Target System (Broadcom BCM947xx/953xx),最後生成的包無法在router上安裝,版本不匹配。第二次安裝時,選擇了Target System (Broadcom BCM947xx/953xx[2.4]),安裝成功,我的板子可能只支援linux2.4的核心。(裝置型號是Linksys Wrt54gs v3.0) (2011.05.01新增:其實Linksys Wrt54gs v3.0是支援Linux 2.6版本的,Target System 選擇 Broadcom BCM947xx/953xx,編譯後也是可以用的,這週末由於專案需要改某個軟體,每次修改程式碼後,都得重新編譯一下韌體,經過來回編譯了十來次,都可以使用。另外。核心版本升級之後,無線驅動改成了mac802.11,而非以前的wl,以為wl.o這個專門的庫只在linux2.4中才用到。)

[[email protected] trunk]$ make defconfig

[[email protected] trunk]$ make prereq

[[email protected] trunk]$ make menuconfig

通過文字對話方塊進行選項配置,最主要的配置項有:

Target system(目標系統型別)

Package selection(軟體包選擇)

Build system settings  (編譯系統設定)

Kernel modules  (核心模組)

[*]表示:這個包裹選中編譯,並安裝在firmware中;

[M]表示:這個軟體包選中編譯,但並不安裝在firmware中。

在退出Menuconfig的時,會提示是否儲存配置。

在此我只對target system進行了選擇;勾選了Advanced configuration option和Build the OpenWrt SDK選項。

5. 編譯

(1)一般情況,使用一個簡單的命令:

[[email protected] trunk]$ make

(2)在多核處理器系統上為提高速度,可使用(例如用3核處理器):

[[email protected] trunk]$ make –j 3

(3)在後臺進行編譯,使用空閒的I/O資源和CPU效能,可使用(例如使用雙核處理器)

[[email protected] trunk]$ onice -c 3 nice -n 20 make -j 2

(4)編譯一個單獨的軟體包(例如在cups軟體包):

[[email protected] trunk]$ make package/cups/compile V=99

(5)如果特殊原因需要分析編譯報錯資訊:

[[email protected] trunk]$ make V=99 2>&1 |tee build.log |grep -i error

說明:將編譯的所有輸出資訊儲存在build.log中,將error資訊列印在螢幕上。

(6)一個複雜指令的應用

[[email protected] trunk]$ ionice -c 3 nice -n 20 make -j 2 V=99 CONFIG_DEBUG_SECTION_MISMATCH=y 2>&1 \|tee build.log |egrep -i '(warn|error)'

說明:將編譯的所有輸出資訊儲存在build.log中,將error和warning資訊列印在螢幕上。編譯過程使用雙核CPU,佔用後臺資源。


6.生成映象(Image)位置

新生成的映象會預設放在新建的一個bin目錄下。例如:/bin/brcm-2.4/packages

[[email protected] trunk]$ ls bin/*

將編譯好的映象做個備份,例如備份到/目錄下:

[[email protected] trunk]$ cp bin /


7.清理工作

建議現在清理編譯產生的檔案,以免下次編譯時造成衝突,(檔案如果存在的話,將不會被替換),執行make clean

注意:在執行clean命令,確保已經將編譯好的image進行了備份。清理工作會清楚bin目錄。

[[email protected] trunk]$ make clean 

除了清除生成的目錄,還想清除交叉編譯工具(以及工具鏈目錄)

[[email protected] trunk]$ make dirclean

清除所有相關的東西,包括下載的軟體包,配置檔案,feed內容等:(不建議使用)

[[email protected] trunk]$ make distclean

對於更新feeds後出現的錯誤:

ERROR:please fix package/feeds/packages/mc/Makefile 等類似的問題,需要執行這條語句進行系統的清理

編譯過程中需要通過官網下載很多相關的軟體包,所以必須保證能夠順利連上外網。由於下載速度的限制,編譯過程大概需要數小時。編譯結束後,所有的產品都會放在編譯根目錄下的bin/yourtarget/. 例如:我所編譯的產物都放在./bin/brcm47xx/下,其中檔案主要有幾類:
(1). bin/.trx 檔案: 這些都是在我們所選的target-system的類別之下,針對不同路由器型號、版本編譯的路由器韌體。這些不同路由器的型號和版本是openwrt預先設定好的,我們不需要更改。至於.bin和.trx的區別,一種說法是,第一次刷路由器的時候,需要用.bin檔案,如果需要再升級,則不能再使用. bin檔案,而需要用.trx檔案。原因是,.bin是將路由器的相關配置資訊和.trx封裝在一起而生成的封包,也就是說是包含路由器版本資訊的. trx。在第一次刷韌體的時候,我們需要提供這樣的資訊,而在後續升級時,則不再需要,用.trx檔案即可。
(2)packages資料夾: 裡面包含了我們在配置檔案裡設定的所有編譯好的軟體包。預設情況下,會有預設選擇的軟體包。
(3) OpenWrt-SDK.**.tar.bz2: 這個也就是我們定製編譯好的OpenWRT SDK環境。我們將用這個來進行OpenWrt軟體包的開發。例如,我所編譯好的SDK環境包為:/bin/brcm47xx/OpenWrt-SDK- brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1.tar.bz2
可以從名稱上看出,target system是brcm47xx,host system是Linux-x86_64,使用的編譯工具以及庫是4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1。
(4)md5sums 檔案: 這個檔案記錄了所有我們編譯好的檔案的MD5值,來保證檔案的完整性。因為檔案的不完整,很容易將路由器變成“磚頭”。
需要主要的是,編譯完成後,一定要將編譯好的bin目錄進行備份(如果裡面東西對你很重要的話),因為在下次編譯之前,執行make clean 會將bin目錄下的所有檔案給清除掉!!
2、 更改原有packages
在編譯根目錄下會有一個dl的目錄,這個目錄其實是“download”的簡寫,在編譯前期,需要從網路下載的資料包都會放在這個目錄下,這些軟體包的一個特點就是,會自動安裝在所編譯的韌體中,也就是我們make menuconfig的時候,為韌體配置的一些軟體包。如果我們需要更改這些原始碼包,只需要將更改好的原始碼包打包成相同的名字放在這個目錄下,然後開始編譯即可。編譯時,會將軟體包解壓到build_dir目錄下。
當然,你也可以自己在dl裡面建立自己的軟體包,然後更改相關的配置檔案,讓openwrt可以識別這個檔案包。
由於我的專案更改的內容是底層的,需要跟韌體一起安裝。所以,我使用的方法就是直接更改dl目錄下軟體包,然後重新進行韌體編譯。感覺類似於Linux的核心編譯。反覆編過十多次,沒有任何問題。


第一次編譯由於要下載大量的軟體包,慢慢的等吧,快則半小時,慢則2,3小時. 如果下載過慢,建議您中斷編譯過程,然後用迅雷去主動下載,放到./dl目錄下。一個加快速度的小技巧: 本站小編已經將將一些常用的軟體包打包成dl.tar,放在http://ul.to/2y8a2w, 下載後用tar xvf dl.tar(在windows下用winrar開啟即可,然後你用ftp或者samba之類傳到Linux PC上),將解包出來的東東直接放到./dl目錄下,相必會大大加快初次安裝、編譯的速度。同樣在http://ul.to/fasgus上可下載linux-2.36.30.10.tar.bz2,當然您也可以用迅雷之類的工具來下。

8. 編譯好的檔案在當前目錄的bin資料夾下。 

如果是brcm-2.4 
ls bin/brcm-2.4/ 
就可以看到很多熟悉的檔案了。

9、  安裝OpenWrt

找到對應的韌體,進行韌體升級。網上方法很多,這裡不再贅述。

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

下面我們編寫自己的package:

新建自己的packages
對於自己新建的package,而這個package又不需要隨韌體一起安裝,換句話說,就是可以當做一個可選軟體包的話。我們可以利用我們的SDK環境來單獨編譯,編譯後會生成一個ipk的檔案包。然後利用 opkg install xxx.ipk 來安裝這個軟體。
下面具體說下,如何編譯一個helloword的軟體包。
(1)首先,編寫helloworld程式
編寫helloworld.c
/****************
* Helloworld.c
* The most simplistic C program ever written.
* An epileptic monkey on crack could write this code.
*****************/
#include 
#include 
int main(void)
{
    printf("Hell! O' world, why won't my code compile?\n\n");
    return 0;
}
編寫Makefile檔案
# build helloworld executable when user executes "make"
helloworld: helloworld.o
$(CC) $(LDFLAGS) helloworld.o -o helloworld
helloworld.o: helloworld.c
$(CC) $(CFLAGS) -c helloworld.c
# remove object files and executable when user executes "make clean"
clean:
rm *.o helloworld

在這兩個檔案的目錄下,執行make 應該可以生成helloworld的可執行檔案。執行helloworld後,能夠打印出“Hell! O' world, why won't my code compile?”。 
這一步,主要保證我們的源程式是可以正常編譯的。下面我們將其移植到OpenWRT上。
(2)將OpenWrt-SDK-brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1.tar.bz2解壓
tar –xvf OpenWrt-SDK-brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1.tar.bz2
(3)進入SDK
cd OpenWrt-SDK-brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1
可以看到裡面的目錄結構跟我們之前source的目錄結構基本相同,所需要編譯的軟體包,需要放置在package目錄下
(4)在package目錄下建立helloworld目錄
cd package
mkdir helloworld
cd helloworld
(5)建立src目錄,拷貝 helloworld檔案
mkdir src
cp /home/wrt/test/helloworld.c src
cp /home/wrt/test/Makefile src
(6)在helloworld目錄下建立Makefile檔案
這個Makefile檔案是給OpenWRT讀的,而之前寫的那個Makefile檔案是針對helloworld給編譯其讀的。兩個Makefile不在同一層目錄下。
touch Makefile
vim Makefile
Makefile檔案模板內容如下:
##############################################
# OpenWrt Makefile for helloworld program
#
#
# Most of the variables used here are defined in
# the include directives below. We just need to
# specify a basic description of the package,
# where to build our program, where to find
# the source files, and where to install the
# compiled program on the router.
#
# Be very careful of spacing in this file.
# Indents should be tabs, not spaces, and
# there should be no trailing whitespace in
# lines that are not commented.
#
##############################################
include $(TOPDIR)/rules.mk
# Name and release number of this package
PKG_NAME:=helloworld
PKG_RELEASE:=1

# This specifies the directory where we're going to build the program.
# The root build directory, $(BUILD_DIR), is by default the build_mipsel
# directory in your OpenWrt SDK directory
PKG_BUILD_DIR := $(BUILD_DIR)/$(PKG_NAME)

include $(INCLUDE_DIR)/package.mk

# Specify package information for this program.
# The variables defined here should be self explanatory.
# If you are running Kamikaze, delete the DESCRIPTION
# variable below and uncomment the Kamikaze define
# directive for the description below
define Package/helloworld
SECTION:=utils
CATEGORY:=Utilities
TITLE:=Helloworld -- prints a snarky message
endef

# Uncomment portion below for Kamikaze and delete DESCRIPTION variable above
define Package/helloworld/description
If you can't figure out what this program does, you're probably
brain-dead and need immediate medical attention.
endef

# Specify what needs to be done to prepare for building the package.
# In our case, we need to copy the source files to the build directory.
# This is NOT the default. The default uses the PKG_SOURCE_URL and the
# PKG_SOURCE which is not defined here to download the source from the web.
# In order to just build a simple program that we have just written, it is
# much easier to do it this way.
define Build/Prepare
mkdir -p $(PKG_BUILD_DIR)
$(CP) ./src/* $(PKG_BUILD_DIR)/
endef

# We do not need to define Build/Configure or Build/Compile directives
# The defaults are appropriate for compiling a simple program such as this one

# Specify where and how to install the program. Since we only have one file,
# the helloworld executable, install it by copying it to the /bin directory on
# the router. The $(1) variable represents the root directory on the router running
# OpenWrt. The $(INSTALL_DIR) variable contains a command to prepare the install
# directory if it does not already exist. Likewise $(INSTALL_BIN) contains the
# command to copy the binary file from its current location (in our case the build
# directory) to the install directory.
define Package/helloworld/install
$(INSTALL_DIR) $(1)/bin
$(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR)/helloworld $(1)/bin/
endef

# This line executes the necessary commands to compile our program.
# The above define directives specify all the information needed, but this
# line calls BuildPackage which in turn actually uses this information to
# build a package.
$(eval $(call BuildPackage,helloworld))

(7)返回到SDK的根目錄
執行make進行編譯
編譯過程會在build_dir目錄下完成
編譯結果會放在 bin/[yourtarget]/package目錄下helloworld_1_bcm47xx.ipk
(8)上傳helloworld_1_bcm47xx.ipk
使用sftp軟體上傳helloworld_1_bcm47xx.ipk至路由器
執行 opkg install helloworld_1_bcm47xx.ipk
輸入hello然後按Tab鍵,發現openwrt中已經有helloworld可執行命令。
執行 helloworld 檢視程式的效果。
Hell! O' world, why won't my code compile?

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