openwrt （三）入门FAQ

作者: onelifeisall | 来源:发表于2018-05-23 10:46 被阅读66次

openwrt作为一个基于linux开发的比较完善的嵌入式系统，可以快速移植到各种平台上。初次下载开源代码后，简单浏览后很是诧异，居然没看到uboot和kernel部分的代码，甚至没看到任何模块的代码，最多只是些patch和配置文件。
按照文档编译后，发现多了些工程目录，进而发现了很多源码，猜测到大概是Makefile或feed脚本在编译时在线下载的代码。为了后来者，初次入门openwrt少踩坑，完成此章，内容多为我入门的困惑与解答。

1. uboot和kernel在哪里？

事实上，拿到marvell release代码后会看到：

    $ tree -L 1 marvell/
    marvell/
    ├── fastpath
    ├── fota
    ├── linux
    ├── lte-telephony
    ├── obm
    ├── services
    ├── swd
    ├── uboot
    └── webui

这些明显是marvell自己定制过的一些代码包，针对这个平台算是找到了正确的代码位置，但我们并不了解这个过程，并且开源代码部分是没有这种结构的，所以我们要继续探究下去，提出问题：

官方release的openwrt没有定制的情况下uboot和kernel在哪?

marvell这种定制是如何实现的？

在目录结构和功能不了解的情况下会感觉无从下手而四处乱摸，通过上一章了解了目录结构，很自然的就会想到package目录，进去看看：

    $ cd package
    $ tree -L 1 boot 
    boot/
    ├── uboot-mvebu
    ├── uboot-mxs
    ├── uboot-omap 
    ├── uboot-oxnas
    ├── ...
    └── yamonenv

最终发现，package/boot/uboot-mmp/ :

    $ cat package/boot/uboot-mmp/Makefile
    include $(TOPDIR)/rules.mk

    PKG_NAME:=u-boot
    PKG_VERSION:=2014
    PKG_RELEASE:=1

    USE_SOURCE_DIR:=$(MRVLDIR)/uboot
    PKG_SOURCE_SUBDIR:=$(PKG_NAME)-$(PKG_VERSION)
    PKG_BUILD_DIR:=$(BUILD_DIR)/$(PKG_NAME)-$(BUILD_VARIANT)/$(PKG_NAME)-$(PKG_VERSION)

    include $(INCLUDE_DIR)/package.mk

这里面看到了'MRVLDIR',查询后发现MRVLDIR:=$(TOPDIR)/marvell,

    $ ls -l build_dir/target-arm_cortex-a7+neon-vfpv4_uClibc-1.0.25_eabi/u-boot-nezha3_dkb/
    total 0
    lrwxrwxrwx 1 tjd tjd 56 May 15 15:56 u-boot-2014 -> /home/tjd/datadisk/marvell/OpenWrt/openwrt/marvell/uboot

确认无疑了！！

package/boot/uboot-mmp/就是marvell的uboot定义的位置，变量USE_SOURCE_DIR指定了uboot使用的源码。

知道了marvell定制uboot源码的方法，再看一下官方release版本的uboot，已Beaglebone black板项目为例：

    $ cat package/boot/uboot-omap/Makefile
    include $(TOPDIR)/rules.mk
    include $(INCLUDE_DIR)/kernel.mk

    PKG_VERSION:=2017.01
    PKG_RELEASE:=2

    PKG_HASH:=6c425175f93a4bcf2ec9faf5658ef279633dbd7856a293d95bd1ff516528ecf2

    include $(INCLUDE_DIR)/u-boot.mk
    include $(INCLUDE_DIR)/package.mk

    define U-Boot/Default
      BUILD_TARGET:=omap
      UBOOT_IMAGE:=u-boot.img MLO
      UENV:=default
    endef

    define U-Boot/omap4_panda
      NAME:=Pandaboard
      BUILD_DEVICES:=omap4-panda
    endef

    define U-Boot/am335x_boneblack
      NAME:=TI AM335x BeagleBone Black
      BUILD_DEVICES:=am335x-boneblack
    endef
    ...

很遗憾，这里没有USE_SOURCE_DIR指定源码位置，只是指定了使用的uboot的版本号，目录中也没有源码：

    package/boot/uboot-omap/
    ├── files
    │   └── uEnv-default.txt
    ├── Makefile
    └── patches
        ├── 101-disable-thumb-omap3.patch
        ├── 102-minify-spl.patch
        ├── 103-disable-fat-write-spl.patch
        ├── 104-omap3-overo-enable-thumb.patch
        └── 105-serial-ns16550-bugfix-ns16550-fifo-not-enabled.patch

    2 directories, 7 files

这里保存了针对bbb的uboot相关patch，联想到与硬件相关的内容是以patch存在的，u-boot应该是官方发布的原版代码，上一章提到了dl目录保存了从网络上下载的代码包，编译时会解压源码包到build_dir中，现在看一下：

    $ ls build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01/
    api    cmd        configs  drivers   fs       Kconfig   MAINTAINERS  MLO.byteswap  README           spl         tools       u-boot.cfg          u-boot.lds        u-boot.srec
    arch   common     disk     dts       include  lib       Makefile     net           scripts          System.map  u-boot      u-boot.cfg.configs  u-boot.map        u-boot.sym
    board  config.mk  doc      examples  Kbuild   Licenses  MLO          post          snapshot.commit  test        u-boot.bin  u-boot.img          u-boot-nodtb.bin

前面看到package/boot/uboot-omap/中有patch，是不是已经合入了呢？对比看看：

    $ cat package/boot/uboot-omap/patches/101-disable-thumb-omap3.patch
    Index: u-boot-2017.01/include/configs/ti_omap3_common.h
    ===================================================================
    --- u-boot-2017.01.orig/include/configs/ti_omap3_common.h
    +++ u-boot-2017.01/include/configs/ti_omap3_common.h
    @@ -80,4 +80,9 @@
     /* Now bring in the rest of the common code. */
     #include <configs/ti_armv7_omap.h>

    +/* beagleboard doesnt boot with thumb */
    +#ifdef CONFIG_SYS_THUMB_BUILD
    +#undef CONFIG_SYS_THUMB_BUILD
    +#endif
    +
     #endif /* __CONFIG_TI_OMAP3_COMMON_H__ */

    $ diff dl/u-boot-2017.01_unpack/include/configs/ti_omap3_common.h build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01/include/configs/ti_omap3_common.h
    82a83,87
    > /* beagleboard doesnt boot with thumb */
    > #ifdef CONFIG_SYS_THUMB_BUILD
    > #undef CONFIG_SYS_THUMB_BUILD
    > #endif

看来patch是已经打上去了。

官方的uboot先解压到build_dir中，再打上package/boot/uboot-xxx/patches中的patch，再编译。

marvell通过变量USE_SOURCE_DIR指定本地代码库，连接到build_dir中，然后编译。

再看看kernel应该是类似的：区别是kernel不在package中而是target中，引用外部库的变量不是USE_SOURCE_DIR而是CONFIG_EXTERNAL_KERNEL_TREE

    $ cat target/linux/mmp/Makefile
    include $(TOPDIR)/rules.mk

    ARCH:=arm
    BOARD:=mmp
    BOARDNAME:=Marvell MMP
    SUBTARGETS=pxa1826
    FEATURES:=squashfs jffs2_nand nand ubifs

    LINUX_VERSION:=3.10.33
    CONFIG_EXTERNAL_KERNEL_TREE:=$(MRVLDIR)/linux

    define Target/Description
            Build firmware images for Marvell MMP SoC
    endef

    include $(INCLUDE_DIR)/target.mk

2. 如何编译自己的代码包？

用户态模块

新建getevent包最终如下：

$ tree package/xxx/
xxx/
└── getevent
    ├── Makefile
    └── src
        ├── getevent.c
        ├── getevent.h
        └── Makefile

配置顶层Makefile

    $ vi package/xxx/getevent/Makefile
    include $(TOPDIR)/rules.mk

    PKG_NAME:=getevent
    PKG_RELEASE:=1

    # 定义编译软件包的路径
    PKG_BUILD_DIR := $(BUILD_DIR)/$(PKG_NAME)

    include $(INCLUDE_DIR)/package.mk

    # 软件包描述，可以在make menuconfig中体现出来
    define Package/getevent
      SECTION:=Xxxx
      CATEGORY:=xxx ddd
      TITLE:=linux inputevent test tool
    endef

    # 本包安裝的配置文件，一行一个
    define Package/dnsmasq/conffiles
    #/etc/config/dhcp
    #/etc/dnsmasq.conf
    endef

    # make package/xxx/getevent/prepare时被执行
    define Build/Prepare
            mkdir -p $(PKG_BUILD_DIR)
            $(CP) ./src/* $(PKG_BUILD_DIR)/
    endef
    
    # 软件包的介绍信息
    define Package/helloworld/description
        helloworld,first self-made.
    endef

    # 对执行./configure时的特殊处理
    define Build/Configure
    endef

    # 执行make或make package/xxx/getevent/compile时处理 
    define Build/Compile
            $(MAKE) -C $(PKG_BUILD_DIR) \
                    CC="$(TARGET_CC)" \
                    CFLAGS="$(TARGET_CFLAGS) -Wall" \
                    LDFLAGS="$(TARGET_LDFLAGS)"
    endef

    # make install时处理 
    # INSTALL_DIR 决定了通过opkg安装ipk的目标目录
    define Package/getevent/install
            $(INSTALL_DIR) $(1)/usr/sbin
            $(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR)/getevent $(1)/usr/sbin/
    endef

    $(eval $(call BuildPackage,getevent))

编辑src目录下的Makefile

    CC = gcc
    CFLAGS = -Wall
    OBJS = getevent.o

    all: getevent

    %.o: %.c
            $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<

    getevent: $(OBJS)
            $(CC) -o $@ $(OBJS)

    clean:
            rm -f getevent *.o

注意，这里一个代码包中有两个Makefile

下一步时make menuconfig，选择CONFIG_PACKAGE_getevent=m或CONFIG_PACKAGE_getevent=y否则编译不出东西，会报：

    WARNING: skipping getevent -- package not selected

config配置成m时会编译成ipk文件，可以按需安装；配置成y时，是buildin，内置到release软件中，无需安装。

内核模块

最终包如下：

    $ tree  khello/
    khello/
    ├── Makefile
    └── src
        ├── khello.c
        └── Makefile

    1 directory, 3 files

配置顶层Makefile

    $ cat khello/Makefile
    #
    # Copyright (C) 2008 OpenWrt.org
    #
    # This is free software, licensed under the GNU General Public License v2.
    # See /LICENSE for more information.
    #

    include $(TOPDIR)/rules.mk
    include $(INCLUDE_DIR)/kernel.mk

    PKG_NAME:=khello
    PKG_RELEASE:=2

    include $(INCLUDE_DIR)/package.mk

    define KernelPackage/khello
      # 指定menuconfig的路径
      SUBMENU:=Other modules
      TITLE:=kernel Helloworld test
      # 依赖的模块
      DEPENDS:=
      # 目标文件
      FILES:=$(PKG_BUILD_DIR)/khello.ko
      KCONFIG:=
    endef

    define KernelPackage/khello/description
     Kernel module for helloword example.
    endef

    EXTRA_KCONFIG:= \
            CONFIG_HELLO=m

    EXTRA_CFLAGS:= \
            $(patsubst CONFIG_%, -DCONFIG_%=1, $(patsubst %=m,%,$(filter %=m,$(EXTRA_KCONFIG)))) \
            $(patsubst CONFIG_%, -DCONFIG_%=1, $(patsubst %=y,%,$(filter %=y,$(EXTRA_KCONFIG)))) \

    MAKE_OPTS:= \
            ARCH="$(LINUX_KARCH)" \
            CROSS_COMPILE="$(TARGET_CROSS)" \
            SUBDIRS="$(PKG_BUILD_DIR)" \
            EXTRA_CFLAGS="$(EXTRA_CFLAGS)" \
            $(EXTRA_KCONFIG)

    define Build/Prepare
            mkdir -p $(PKG_BUILD_DIR)
            $(CP) ./src/* $(PKG_BUILD_DIR)/
    endef

    define Build/Compile
            $(MAKE) -C "$(LINUX_DIR)" \
                    $(MAKE_OPTS) \
                    modules
    endef

    $(eval $(call KernelPackage,khello))

编辑src目录下的Makefile

    $ cat package/revoview/khello/src/Makefile
    obj-$(CONFIG_HELLO)  += khello.o

编辑khello.c

    $ cat package/revoview/khello/src/khello.c
    #include <linux/init.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/kernel.h>

    static int __init hello_init(void)
    {
            printk("Hello Kernel\n");
            return 0;
    }
    module_init(hello_init);

    static void __exit hell_exit(void)
    {
            printk("Bye Kernel");
    }
    module_exit(hell_exit);
    MODULE_LICENSE("GPL");

3. 模块如何单独编译？

首先有个顶层Makefile，如上面的两个案例
如何模块需要区别于默认编译选项，Makefile中可以包含下面几个重要元素：

Build/Prepare

 make xxx/xxx/prepare

在编译前解压或在build_dir/准备代码时调用，如：

 define Build/Prepare
     mkdir -p $(PKG_BUILD_DIR)
     $(CP) ./src/* $(PKG_BUILD_DIR)/
 endef

Build/Configure

 make xxx/xxx/configure

在编译前执行./configure 做特殊处理，如：

 define Build/Configure
     $(CP) $(SCRIPT_DIR)/config.guess $(SCRIPT_DIR)/config.sub     
     $(PKG_BUILD_DIR)/support/
     $(call Build/Configure/Default, \
           --enable-shared \
             --enable-static \
             --without-curses \
     )
 endef

也可以这样用：

 define Build/Configure
         $(call Build/Configure/Default)
         $(if $(CONFIG_PCAP_HAS_USB),,$(SED) '/^#define PCAP_SUPPORT_USB/D' $(PKG_BUILD_DIR)/config.h)
         $(if $(CONFIG_PCAP_HAS_USB),,$(SED) 's/pcap-usb-linux.c *//' $(PKG_BUILD_DIR)/Makefile)
         $(if $(CONFIG_PCAP_HAS_BT),,$(SED) '/^#define PCAP_SUPPORT_BT/D' $(PKG_BUILD_DIR)/config.h)
         $(if $(CONFIG_PCAP_HAS_BT),,$(SED) 's/pcap-bt-linux.c *//' $(PKG_BUILD_DIR)/Makefile)
 endef

需要注意的是：$(call Build/Configure/Default)是必需的。

Build/Compile

 make xxx/xxx/compile

make时执行，可以增加编译参数

 define Build/Compile
         $(TARGET_CONFIGURE_OPTS) \
                 CFLAGS="$(TARGET_CFLAGS) -I$(STAGING_DIR)/usr/include -I$(PKG_BUILD_DIR)" \
                 LDFLAGS="$(TARGET_LDFLAGS)" \
                 $(MAKE) -C $(PKG_BUILD_DIR)
 endef

Build/Install和Build/InstallDev

 make xxx/xxx/install

在编译完成，安装时执行的特殊处理,如：

 define Build/InstallDev
         $(INSTALL_DIR) $(1)/usr/include
         $(CP) $(PKG_INSTALL_DIR)/usr/include/lua{,lib,conf}.h $(1)/usr/include/
         $(CP) $(PKG_INSTALL_DIR)/usr/include/lauxlib.h $(1)/usr/include/
         $(CP) $(PKG_INSTALL_DIR)/usr/include/lnum_config.h $(1)/usr/include/
         $(INSTALL_DIR) $(1)/usr/lib
         $(CP) $(PKG_INSTALL_DIR)/usr/lib/liblua.{a,so*} $(1)/usr/lib/
         ln -sf liblua.so.$(PKG_VERSION) $(1)/usr/lib/liblualib.so
         $(INSTALL_DIR) $(1)/usr/lib/pkgconfig
         $(CP) $(PKG_BUILD_DIR)/etc/lua.pc $(1)/usr/lib/pkgconfig/
 endef

4. ipk是如何编译出来的

openwrt的编译要区分是不是buildin， 对于buildin是指，选定的包编译时就就安装到rootfs中，否则，就是编译成ipk文件，通过opkg命令安装。

区分是否buildin通过menuconfig配置，最终体现在.config中。

        < CONFIG_PACKAGE_getevent=y
        ---
        > CONFIG_PACKAGE_getevent=m

`=m` 代表编译成ipk, 目标：`bin/pxa1826/packages/base/getevent_1_pxa1826.ipk`

`=y` 代表buildin，目标：`staging_dir/target-arm_cortex-a7+neon-vfpv4_uClibc-1.0.25_eabi/root-mmp/usr/sbin/getevent`

5. Patches是如何自动打上去的？

通过make -n提取的make V=s package/utils/busybox/{clean,prepare}的过程如下

    . /source/marvell/include/shell.sh; bzcat /source/marvell/dl/u-boot-2017.01.tar.bz2 | tar -C /source/marvell/build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01/.. -xf -
    [ ! -d ./src/ ] || cp -fpR ./src/. /source/marvell/build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01
    if [ -d "./patches" ] && [ "$(ls ./patches | wc -l)" -gt 0 ]; then export PATCH="patch"; if [ -s "./patches/series" ]; then sed -e s,\\\#.*,, ./patches/series | grep -E \[a-zA-Z0-9\] | xargs -n1 /source/marvell/scripts/patch-kernel.sh "/source/marvell/build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01" "./patches"; else /source/marvell/scripts/patch-kernel.sh "/source/marvell/build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01" "./patches"; fi; fi

1. 解压

bzcat /source/marvell/dl/u-boot-2017.01.tar.bz2 | tar -C /source/marvell/build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01/.. -xf -

1. 打patch

/source/marvell/scripts/patch-kernel.sh "/source/marvell/build_dir/target-arm_cortex-a8+vfpv3_musl_eabi/u-boot-am335x_boneblack/u-boot-2017.01“ "./patches"

可以在package/boot/uboot-omap目录下运行patch-kernel.sh测试。

6. 如何创建自己的patch？

安装quilt
```
  sudo apt-get install quilt
```

准备quilt的配置文件

  cat > ~/.quiltrc <<EOF
  QUILT_DIFF_ARGS="--no-timestamps --no-index -p ab --color=auto"
  QUILT_REFRESH_ARGS="--no-timestamps --no-index -p ab"
  QUILT_SERIES_ARGS="--color=auto"
  QUILT_PATCH_OPTS="--unified"
  QUILT_DIFF_OPTS="-p"
  EDITOR="nano"
  EOF

创建第一个patch

    $ make  package/utils/fbtest/{clean,prepare} V=s QUILT=1
    $ cd build_dir/target-*/fbtest
    $ quilt new patches/0001-test.patch
    $ quilt edit fbtest.c
    查看修改的内容
    $ quilt diff
    刷新0001-test.patch
    $ quilt refresh
    把patch挪到package目录
    $ cp build_dir/target-*/fbtest/patches/*.patch package/utils/fbtest/patches/
    
    编译看看patch是否生效
    
    $ make  package/utils/fbtest/{clean,prepare} V=s

增加 patch

和上面步骤一样，只要注意patch的名字序号递增。

    $ make  package/utils/fbtest/{clean,prepare} V=s QUILT=1
    $ cd build_dir/target-*/fbtest
    $ quilt new patches/0002-test2.patch
    $ quilt edit Makefile
    查看修改的内容
    $ quilt diff
    刷新0002-test.patch
    $ quilt refresh
    把patch挪到package目录
    $ cp build_dir/target-*/fbtest/patches/*.patch package/utils/fbtest/patches/
    
    编译看看patch是否生效
    
    $ make  package/utils/fbtest/{clean,prepare} V=s

修改patch

  $ make  package/utils/fbtest/{clean,prepare} V=s QUILT=1
  $ cd build_dir/target-*/fbtest
  $ quilt push patches/0002-test2.patch
  $ quilt edit Makefile
  查看修改的内容
  $ quilt diff
  刷新0002-test.patch
  $ quilt refresh
  把patch挪到package目录
  $ cp build_dir/target-*/fbtest/patches/*.patch package/utils/fbtest/patches/
  
  编译看看patch是否生效
  
  $ make  package/utils/fbtest/{clean,prepare} V=s

生成patch特别要注意的是：

各个patch是不能有互相依赖关系的

如果有依赖关系需要做特殊处理，比如0002依赖0001，需要将0001先导入（但不能用quilt 导入，可以是patch -p1之类的），然后再用quilt生成0002

最后一步cp patch时不要将series文件也拷贝到package包中。

7. rootfs源头在哪？

有两个位置：

package/base-file

target/linux/xxx/base-files

openwrt （三）入门FAQ

1. uboot和kernel在哪里？

2. 如何编译自己的代码包？

用户态模块

内核模块

3. 模块如何单独编译？

4. ipk是如何编译出来的

5. Patches是如何自动打上去的？

6. 如何创建自己的patch？

7. rootfs源头在哪？

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