1-OpenWrt编译过程-1

前言：接触 op 已达四年，今年开始梳理整体所学，具体还参考了佐大的视频，对 op 缺乏系统知识的可以尝试，总体而言官方文档和源码是最好的教程。

OpenWrt编译过程

OpenWrt的第一步就是编译，将 OpenWrt 编译环境目录与具体的编译过程两者进行结合说明，本文先讲解的是编译环境目录

OpenWrt 就是由脚本和 Makefile 文件构成的

1. toolchain
2. build kernel + 用户态
3. 创建 rootfs 即根文件(库+程序)
4. 创建 image(kernel+rootfs, rootfs一般使用 squashfs 和 romfs, 一般使用 romfs 时可以直接加载到 kernel)

OpenWrt编译环境目录

目录

make时产生

1. bin:编译后的文件
2. build_dr:在此编译程序
3. dl:code
4. feeds:第三方package
5. staging_dir:交叉编译工具链

在此以 ipq6010 的目录结构举例

编译之前

❯ ls
BSDmakefile # free
build_bin.sh 
build_img.sh
config # 存放着整个系统的配置文件
config-0303
Config.in # 和make menuconfig相关联的文件(在include/toplevel.mk中可看到)
docs # 包含了整个宿主机的文件源码的介绍
feeds.conf # 包含了feeds的列表，每一行由三个部分组成，feeds的方法，feeds的名字和feeds的源。
feeds.conf.default # 同上
include # 包括了整个系统的编译需要的头文件, 但是是以Make进行连接的，定义了编译过程
LICENSE # 许可证
Makefile # 在顶层目录执行make命令的入口文件
meta-tools # 用于构建各个版本的内核，如emmc和nand （不确定）
new-config
package # 存放了openwrt系统中适用的软件包，包含针对各个软件包的Makefile。
prebuilt # 高通ipq的ipk文件，可以通过 OpenWrt 的包管理软件 opkg 直接安装
qca # 高通芯片 （不确定） 
README
Readme.md
rules.mk # 定义了 Makefile 中使用的一些通用变量和函数，所有package都將包含该规则
scripts # 组织编译整个OpenWrt的规则
target # 目标系统指嵌入式设备, 针对不同的平台有不同的特性, 针对这些特性,"target/linux"目录下按照平台进行目录划分, 里面包括了针对标准内核的补丁, 特殊配置等 
tmp # 编译文件夹, 一般情况为空
tools # 编译时主机需要使用一些工具软件，tools 里包含了获取和编译这些工具的命令
toolchain # 存放的就是编译交叉编译链的软件包
wireshark-2.4.2-11ax-patches # wireshark抓包工具
wireshark-github

编译后新增加

drwxr-xr-x  bin # 保存编译完成后的二进制文件
drwxr-xr-x  build_dir # 展开各个软件包来进行编译
drwxrwxr-x  dl 
drwxr-xr-x  feeds # 扩展软件包索引目录，就是下载管理软件包的
-rw-r--r--  key-build
-rw-r--r--  key-build.pub
drwxr-xr-x  staging_dir # 用于保存在build_dir目录中编译完成的软件

bin

保存编译完成后的二进制文件，包括：完整的 bin 文件、所有的 ipk 文件。

.../bin$ tree -d
.
└── ipq
    ├── debug
    │   └── modules # 驱动模块文件
    ├── dtbs 
    ├── img # 内核镜像
    └── packages # pack包
        ├── adsprpc
		...

dtbs

• 之所以Linux内核会提供这种方式是因为很多厂家都有自己的 bootloader ，但是这些 bootloader 并不都一定支持设备树，为了实现支持设备树启动，就引入了这种启动方式，即将编译出的zImage和编译出的设备树镜像文件拼成一个新的镜像，在内核的自解压代码中会识别到，不会出现自解压时导致设备树被覆盖。
• 编译内核时，我们可以使用 make dtbs 命令编译生成相应开发板的 dtb(Device Tree Blob)文件。

build_dir

展开各个软件包来进行编译。

buildroot/build_dir$ tree -d
.
└── host  
└── target-arm_cortex-a7_musl-1.1.16_eabi
└── toolchain-arm_cortex-a7_gcc-5.2.0_musl-1.1.16_eabi

host

• 用来编译所有跑在主机上的程序（OpenWRT从源中编译他自己版本的sed和其它许多工具）。
  这个区域将用来编译仅跑在你主机上的程序。

target

用于编译目标系统的实际的包，和Linux内核。

toolchain

• 用来编译打包中使用到的C交叉编译器和C标准库组件。
• 这个区域将用来编译仅跑在你主机上的程序（例如：C交叉编译器）以及设计的跑在目标机器上的链接库，例如uClibc, libm, pthreads等等。

dl

• “download” 的缩写，从 feeds.conf 指定的仓库下载的 package 和 feed 中 Makefile 中指定版本的各种源码包。
• 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。
  为了减少编译时间，先将需要的依赖放进去。

feeds

• openwrt的附加软件包管理器的扩展包索引目录。
• 就是下载管理软件包的。
• 如要下载其他的软件包，需打开源码根目录下面的feeds.conf.default文件，去掉相应软件包前面的#号，然后更新源

build_dir

• 用于保存在build_dir目录中编译完成的软件，和build_dir有同样的子目录结构。
  • 比如，在target-XXX文件夹中保存了目标平台编译好的头文件，库文件。在我们开发自己的ipk文件时，编译过程中，预处理头文件，链接动态库，静态库都是到这个子文件夹中。

.
└── host  
└── target-arm_cortex-a7_musl-1.1.16_eabi
└── toolchain-arm_cortex-a7_gcc-5.2.0_musl-1.1.16_eabi

staging_dir/host：

• 该文件夹是一个微型的Linux 根目录，有自己的目录bin/, lib/等等。这是主机工具安装的位置，构建系统的其余部分会将该区域的目录前缀到环境变量PATH中。
• 它包含用来构建固件的C交叉编译器。
  • 可以用该编译器在OpenWRT之外编译一个可以加载到固件中的简单的C程序。这个C编译器一般是这样：staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/bin/mips-openwrt-linux-uclibc-gcc。
  • 可以看到CPU、C库和编码到其中的gcc的版本号；并且允许多目标同时在一起构建。

staging_dir/target：

• 包含每个目标包已安装的版本；根目录形式，包含bin/, lib/等等，并且将会变成实际的根目录，仅作出一些调整就会打包进固件镜像中，像root-ar71xx之类的。
• 这里也有一些其它的文件在其中，主要生成软件包和开发软件包。