openwrt 代码框架分析

这次讲讲openwrt的结构.

1.代码上来看有几个重要目录package, target, build_root, bin, dl....
---build_dir/host目录是建立工具链时的临时目录
---build_dir/toolchain-是对应硬件的工具链的目录
---staging_dir/toolchain-
则是工具链的安装位置
---target/linux/目录里面是各个平台(arch)的相关代码
---target/linux//config-3.10文件就是配置文件了
---dl目录是'download'的缩写, 在编译前期,需要从网络下载的数据包都会放在这个目录下,这些软件包的一个特点就是,会自动安装在所编译的固件中,也就是我们make menuconfig的时候,为固件配置的一些软件包。如果我们需要更改这些源码包,只需要将更改好的源码包打包成相同的名字放在这个目录下,然后开始编译即可。编译时,会将软件包解压到build_dir目录下。
---而在build_dir/目录下进行解压,编译和打补丁等。
---package目录里面包含了我们在配置文件里设定的所有编译好的软件包。默认情况下,会有默认选择的软件包。在openwrt中ipk就是一切, 我们可以使用

$ ./scripts/feeds update来对软件包进行更新.
$ ./scripts/feeds search nmap 查找软件包'nmap'
 Search results in feed ’packages’: 
nmap       Network exploration and/or security auditing utility 
$ ./scripts/feeds install nmap 安装'nmap'这个软件
$ make package/symlinks  //估计意思是更新软件源之类的

---bin目录下生成了很多bin文件,根据不同的平台来区分。另外bin//package目录,里面有很多ipk后缀的文件,都是package目录下的源码在build_dir目录下编译后的生成的结果。

2.新建自己的packages
对于自己新建的package,而这个package又不需要随固件一起安装,换句话说,就是可以当做一个可选软件包的话。我们可以利用我们的SDK环境来单独编译,编译后会生成一个ipk的文件包。然后利用 opkg install xxx.ipk 来安装这个软件。

下面具体说下,如何编译一个helloword的软件包。
(1)首先,编写helloworld程序
编写helloworld.c

/****************
* Helloworld.c
* The most simplistic C program ever written.
* An epileptic monkey on crack could write this code.
*****************/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
     printf("Hell! O' world, why won't my code compile?\n\n");
     return 0;
}

编写Makefile文件

# 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

在这两个文件的目录下,执行make 应该可以生成helloworld的可执行文件。执行helloworld后,能够打印出“Hell!O' world, why won't my code compile?”。 这一步,主要保证我们的源程序是可以正常编译的。

下面我们将其移植到OpenWRT上。
(2)将OpenWrt-SDK-brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1.tar.bz2解压
tar –xvf OpenWrt-SDK-brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1.tar.bz2
(3)进入SDK

cd OpenWrt-SDK-brcm47xx-for-Linux-x86_64-gcc-4.3.3+cs_uClibc-0.9.30.1

可以看到里面的目录结构跟我们之前source的目录结构基本相同,所需要编译的软件包,需要放置在package目录下
(4)在package目录下创建helloworld目录

cd package
mkdir helloworld
cd helloworld

(5)创建src目录,拷贝 helloworld文件

mkdir src
cp /home/wrt/test/helloworld.c src
cp /home/wrt/test/Makefile src

(6)在helloworld目录下创建Makefile文件
这个Makefile文件是给OpenWRT读的,而之前写的那个Makefile文件是针对helloworld给编译其读的。两个Makefile不在同一层目录下。

touch Makefile
vim Makefile

Makefile文件模板内容如下:

##############################################
# 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的根目录
执行make进行编译
编译过程会在build_dir目录下完成
编译结果会放在 bin/[yourtarget]/package目录下helloworld_1_bcm47xx.ipk
(8)上传helloworld_1_bcm47xx.ipk
上传helloworld_1_bcm47xx.ipk至路由器
执行# opkg install helloworld_1_bcm47xx.ipk
然后输入hello然后按Tab键,发现openwrt中已经有helloworld可执行命令。
执行 helloworld命令来查看程序的效果。

Hell! O' world, why won't my code compile?

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在Openwrt中使用vsftpd作为FTP服务器

opkgupdate
opkginstall vsftpd
ln -s   /etc/init.d/vsftpd/etc/rc.d/S50vsftpd     #建立快速启动,如果是固件集成vsftpd,则跳过该步骤;

防火墙开启21端口,如果有需要,可以进行端口转发

vim /etc/vsftpd.conf

做出如下修改

chown_uploads=YES                #上传后更改文件所属权
chown_username=root            #上传后更改文件所属权
ftp_username=nobody           #定义匿名用户名
anonymous_enable=YES                  #允许匿名用户访问
anon_upload_enable=YES     #允许匿名上传
anon_mkdir_write_enable=YES     #允许匿名创建目录
anon_root=/mnt/anymous   #匿名用户根目录
anon_max_rate=512000       #匿名用户限速
local_enable=YES                           #允许本地用户登录(必须)
write_enable=YES                          #允许上传
local_umask=022                            #允许上传
check_shell=NO
local_root=/                           #本地用户主目录(必须)

修改文件权限

chown root:nogroup /mnt/anymous
chmod 557 /mnt/anymous

启动vsftpd

/etc/init.d/vsftpd restart

杀掉vsftpd进程

kill-9 PID

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openwrt web管理页面 LuCI 要点

在uHTTPd上安装LuCI

这是安装Web用户界面LuCI的要点。运行"opkg update && opkg list luci-*"命令查找所有可用的能通过LuCI管理OpenWrt的软件包。

安装

  1. 在软件库中检索可用软件包的最新列表:

    opkg update

◾ 完整安装一个不需要HTTPS支持的LuCI:

opkg install luci

◾ 完整安装一个需要HTTPS支持的LuCI:

opkg install luci-ssl

OPKG 安装 luci
本地语言支持
基本的LuCI Web用户界面是英文的。但是,志愿者们正积极的把它翻译成许多语言。参见http://i18n.luci.subsignal.org/pootle/ 可以参与!有关可用包的列表,运行

opkg list | grep luci-i18n-

您会看到一个可用语言包的列表。要安装你的母语,例如运行

opkg install luci-i18n-chinese 

您还可以通过网页界面安装语言包,你可以同时安装多个LuCI语言包,要在它们之间切换可通过网页界面或编辑这个文件 → /etc/config/luci

开始使用Web服务器(uHTTPd)
Web服务器uHTTPd是LuCI安装包的一个依赖软件,它会在你安装LuCI时自动安装。 安装后,Web服务器是未运行的!你需要手动开启它。你还应该使能Web服务器,以使它在你重启路由器时自动启动。 下面的第一个命令启动Web服务器,第二个使它在重启时启动。

/etc/init.d/uhttpd start
/etc/init.d/uhttpd enable

现在,你应该能够连接到Web服务器 http://192.168.1.1 享受LuCI提供的服务了。

详细资料
LuCI做为“元包”安装,它同时安装了其他几个被定义为依赖关系的包。 尤其是,它安装了uHTTPd Web服务器,配置为供LuCI使用。 安装的依赖包如下(更多信息参见LuCI技术参考):

◾ uhttpd
◾ uhttpd-mod-ubus
◾ luci-mod-admin-full
◾ luci-theme-bootstrap
◾ luci-app-firewall
◾ luci-proto-core
◾ luci-proto-ppp
◾ libiwinfo-lua

要使用uHTTPd做Web界面,你仅需要很少的配置就行,因为uHTTPd配置了CGI以使LuCI可以使用Lua解释器来工作。 默认配置如下。默认情况下/www是标准的文档根目录。 因此,通过请求该文档根目录(在浏览器中输入设备IP地址)可以找到一个如index.html的索引文件(uHTTPd设置)。 配备的/www/index.html(与LuCI一起安装)文件会在收到请求时把你重定向到/cgi-bin/luci目录, 这是LuCI的默认CGI通道。这仅是一个脚本,它主要是在/usr/bin/lua中调用Lua。 uHTTPd默认配置为用CGI加载/cgi-bin路径下的页面,从而通过/cgi-bin/luci 脚本为这些网页开启服务。

另外,也可以把Lua作为嵌入式进程来运行LuCI。uHTTPd支持这一点; 可以参考uHTTPd Web服务器配置上uHTTPd的UCI配置的相关文章和章节 。

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openwrt ubus (OpenWrt micro bus 架构)

为了在OpenWrt中提供守护进程和应用程序间的通讯,开发了ubus项目工程。它包含了守护进程、库以及一些额外的帮助程序。

核心部分是ubusd守护进程,它提供了其他守护进程将自己注册以及发送消息的接口。因为这个,接口通过使用Unix socket来实现,并使用TLV(type-length-value)消息。

为了简化软件的开发,可以使用已有的libubus库来使用ubus(连接ubus)。

每个守护进程在自己的名称空间中注册自有的路径。每个路径可以提供多个带有不定数量参数的方法,方法可以通过消息回复调用。

代码在LGPL 2.1授权方法下发布,你可以通过git在git://nbd.name/luci2/ubus.git或通过http在http://nbd.name/gitweb.cgi?p=luci2/ubus.git;a=summary获取。 ubus从r28499起被包含在OpenWrt中。

ubus命令行工具

ubus可以和ubusd服务器交互(和当前所有已经注册的服务). 它对研究和调试注册的命名空间以及编写脚本非常有用。对于调用带参数和返回信息的方法,它使用友好的JSON格式。下面是它的命令说明。

list
缺省列出所有通过RPC服务器注册的命名空间:

root@uplink:~# ubus list
network
network.device
network.interface.lan
network.interface.loopback
network.interface.wan
root@uplink:~#

如果调用时包含参数-v,将会显示指定命名空间更多方法参数等信息:

root@uplink:~# ubus -v list network.interface.lan
'network.interface.lan' @099f0c8b
    "up": {  }
    "down": {  }
    "status": {  }
    "prepare": {  }
    "add_device": { "name": "String" }
    "remove_device": { "name": "String" }
    "notify_proto": {  }
    "remove": {  }
    "set_data": {  }
root@uplink:~#

call
调用指定命名空间中指定的方法,并且通过消息传递给它:

root@uplink:~# ubus call network.interface.wan status
{
    "up": true,
    "pending": false,
    "available": true,
    "autostart": true,
    "uptime": 86017,
    "l3_device": "eth1",
    "device": "eth1",
    "address": [
        {
            "address": "178.25.65.236",
            "mask": 21
        }
    ],
    "route": [
        {
            "target": "0.0.0.0",
            "mask": 0,
            "nexthop": "178.25.71.254"
        }
    ],
    "data": {

    }
}
root@uplink:~#

消息参数必须是有效的JSON字符串,并且携带函数所要求的键及值:

root@uplink:~# ubus call network.device status '{ "name": "eth0" }'
{
    "type": "Network device",
    "up": true,
    "link": true,
    "mtu": 1500,
    "macaddr": "c6:3d:c7:90:aa:da",
    "txqueuelen": 1000,
    "statistics": {
        "collisions": 0,
        "rx_frame_errors": 0,
        "tx_compressed": 0,
        "multicast": 0,
        "rx_length_errors": 0,
        "tx_dropped": 0,
        "rx_bytes": 0,
        "rx_missed_errors": 0,
        "tx_errors": 0,
        "rx_compressed": 0,
        "rx_over_errors": 0,
        "tx_fifo_errors": 0,
        "rx_crc_errors": 0,
        "rx_packets": 0,
        "tx_heartbeat_errors": 0,
        "rx_dropped": 0,
        "tx_aborted_errors": 0,
        "tx_packets": 184546,
        "rx_errors": 0,
        "tx_bytes": 17409452,
        "tx_window_errors": 0,
        "rx_fifo_errors": 0,
        "tx_carrier_errors": 0
    }
}
root@uplink:~#

listen
设置一个监听socket并观察进入的事件:

root@uplink:~# ubus listen &
root@uplink:~# ubus call network.interface.wan down
{ "network.interface": { "action": "ifdown", "interface": "wan" } }
root@uplink:~# ubus call network.interface.wan up
{ "network.interface": { "action": "ifup", "interface": "wan" } }
{ "network.interface": { "action": "ifdown", "interface": "he" } }
{ "network.interface": { "action": "ifdown", "interface": "v6" } }
{ "network.interface": { "action": "ifup", "interface": "he" } }
{ "network.interface": { "action": "ifup", "interface": "v6" } }
root@uplink:~# 

send
发送一个事件提醒:

root@uplink:~# ubus listen &
root@uplink:~# ubus send foo '{ "bar": "baz" }'
{ "foo": { "bar": "baz" } }
root@uplink:~# 

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