Samba and Cross-Compile Toolchain on WRTnode

2015-04-10 14:50 | Source

WRTnode

Embedded System Lab 2 on WRTnode

1. 器材列表

WRTnode核心板，专用USB线，USB-to-TTL串口线

2. 接线方法

电插座\<->手机充电头\<->专用USB线的单个USB头\<->专用USB的OTG头\<->WRTnode核心板\<->GND、RXD2、TXD2三个针脚\<->USB-to-TTL线的杜邦线头\<-> USB-to-TTL线的USB头\<->电脑USB口；
针脚具体接线方法同第一次实验报告，可在WRTnode Wiki找到，细节不再作冗余说明；
实验的大部分流程都是通过$ ssh root@192.168.8.1在Mac OS X的终端中以root身份完成的，WRTnode的作用相当于局域网路由器，通过它使得Macbook、手机等终端可以连接Internet。

3. Samba配置

Samba Server Port的安装：

需要在VPN或者代理环境（Shadowsocks透明路由，或者Macbook上的全局和精确模式的PAC分流VPN均可，因为似乎wrtnode的官方源访问不稳定）下，在WRTnode的模拟终端下$ opkg update，然后$ opkg install samba36-server；Samba版本号日后可能有变化。

Samba Server Port的配置：

1. 配置全局共享参数

将/etc/samba/smb.conf.template中原有的限制行invalid users = root注释掉（如果希望以root从本机登录而没有在OpenWRT上安装添加其它用户的模块），其它保持默认即可；

2. 配置共享目录和参数

例如要以root身份访问并读写开发板上/root文件夹，便可以创建一个名为home的共享，即在/etc/config/samba中修改sambashare部分如下：

config sambashare
    option 'name'           'home' //共享名称
    option 'path'           '/root' //共享文件夹位置
    option 'read_only'      'no' //远程可以有读写权限
    option 'guest_ok'       'yes' //可以以客人身份            
    option 'create_mask'    '0750' //登录者创建的文件的权限掩码（默认权限）
    option 'dir_mask'       '0750' //文件夹的默认权限
    #option 'users'         'abc'

当然也可以按照同样格式再配置多个不同的共享目录，共享给本机上的不同（或者相同）用户。

3. 配置共享登录的密码

直接运行smbpasswd命令会遇到问题，显示如下错误信息：

Failed to open /etc/samba/smbpasswd

因此需要先在该位置建立一个空文件，然后再运行$ smbpasswd -a root命令，赋予root被远程共享登录的权限并随之设置其密码。密码会以加密文本方式保存在上述文件中，root用户有权限查看乃至修改（但是不建议）。

4. 完成

$/etc/init.d/samba start启动服务即可；其它参数包括重启服务、设置为开机自启动等。

本机远程登录共享文件夹

完成上述配置后，如果是Windows需要在本地安装Samba客户端，而Mac OS X作为*nix操作系统，对于基于NFS的smb协议有较好的支持，可以直接登录，步骤如下：

打开Finder，cmd+shift+G唤出“Goto”，再按cmd+k，出现如下窗口：

下一步，输入设置的用户名（root）和密码后，成功连接，再选择要加载的宗卷（root），就会打开相应的窗口。至此，已经通过smb协议将WRTnode上的文件路径映射为Mac的一个网络位置，并挂载到了/Volumes/下，如图：

双向的传输和读写都是允许的，并且几乎是立即就能同步完成。

4. 其它文件传输方式

WiFi：sftp
```
$ opkg update
$ opkg install vsftpd openssh-sftp-server
$ /etc/init.d/vsftpd enable //设置开机启动
$ /etc/init.d/vsftpd start
```
这样之后就可以通过CyberDuck等FTP客户端软件，通过root账户身份验证来访问板子上的文件内容了（默认端口号22）：

WiFi：scp

即Secure Copy，与ssh(dropbear)使用相同认证方式。

向WRTnode传输文件：

scp [-r] [LOCAL_FILE_PATH] root@192.168.8.1:[REMOTE_DIR_PATH]

从WRTnode下载文件：

scp [-r] root@192.168.8.1:[REMOTE_FILE_PATH] [LOCAL_DIR_PATH]

TTL串口：xmodem

该协议年久失修，使用minicom -s配置了上传和下载路径，使用Meta-Z串口控制选项菜单，但仍未成功（文件消失了orz）。

5. 文件传输和共享方法的比较

总体而言，如果需要长期把玩板子，把板子与PC“捆绑”在一起的话，Samba是比较有效的方案，配置一次，终身享受，对权限和共享目录等也有明确的限制和界定；

scp十分灵活，传输速度也不错，缺点是直观性不足，也不能建立“共享”模式的长连接。

sftp比ftp安全，但速度相对低，配置简单、操作直观，但是性能上有一定限制，比如像scp一样递归传输文件夹时有局限等。

6. 交叉编译环境搭建

第一步：从源码编译固件

因为Mac OS X的默认文件系统不区分大小写，而OpenWRT等Linux区分大小写，若在本机上编译会需要分出一块磁盘区域供交叉编译使用，因此选择在阿里云ECS的Ubuntu 14.04 LTS环境下进行编译。

根据官方指南——「WRTnode静态SDK编译」——的说明，并稍作修改，依次执行了以下步骤：

配置Linux编译环境的Dependencies：
```
$ sudo apt-get install build-essential subversion libncurses5-dev zlib1g-dev gawk gcc-multilib flex git-core gettext
```
建工作目录：
```
$ mkdir OpenWrt
$ cd OpenWrt
```
下载WRTnode SDK，并将其放到OpenWrt目录下：
```
$ wget http://d.wrtnode.com/sdk/sdk.tar.bz2
```
解压WRTnode SDK：
```
$ tar -jxvf sdk.tar.bz2
$ cd wrtnode-sdk
```
进入编译选择界面：
```
$ make menuconfig
```
当前已经是WRTnode的默认配置，特别注意，需要按”y”勾选上「SDK」「Toolchain」这两项，配置好以后保存并退出即可。

note：请勿更新feeds和进行svn update升级，已经做好更改。

下面就开始编译了： $ make V=s

经过一段漫长的编译之后生成的固件在 ./bin/ramips/openwrt-ramips-mt7620n-wrtnode-squashfs-sysupgrade.bin 。
应用Cross Compile工具链

解压上述固件同文件夹ramips/里的SDK压缩包：
```
$ tar -jxvf OpenWrt-SDK-ramips-for-linux-x86_64-gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2.tar.bz2**
```
然后进入解压出来的SDK文件夹，会发现其中文件结构与整个wrtnode-sdks源码包非常接近；需要编译的工程文件放置在packages/下，这里为了试验创建了一个helloworld，但是print到stdout的内容是“Hell World!”……具体结构如下：
```
OpenWrt-SDK-ramips-for-linux-x86_64-gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2 ➤ ls                                                                           
bin        Config-build.in  dl    feeds.conf.default  LICENSE   package     rules.mk  staging_dir  tmp
build_dir  Config.in        docs  include             Makefile  README.SDK  scripts   target
OpenWrt-SDK-ramips-for-linux-x86_64-gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2 ➤ tree package                                                                 
package
├── helloworld
│   ├── Makefile
│   └── src
│       ├── helloworld.c
│       └── Makefile
└── Makefile

2 directories, 4 files
```
其中最顶层的Makefile是SDK自带的，不必去修改；工程文件夹helloworld内部、与src文件夹同层级的Makefile是面向OpenWRT的Makefile，其具体语法规则的模板见OpenWRT官网的说明，这里附上一个该测试工程对应的可用版本：

Makefile-for-OpenWRT

工程的源码都放在src文件夹中，最内层的Makefile就是一般工程对应的Makefile了，可以简单写成这样：
```
# 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
```
可以在src目录下先make一下，看看Makefile和工程源码是否有严重错误，先修正。

回到SDK的顶层目录上执行$ make，就会编译packages/中的所有工程；其中这里编译完成的OpenWRT适用安装包在bin/ramips/packages/base helloworld_1_ramips_24kec_.ipk；

而($sdk_dir)/build_dir/是编译过程的中间文件存放位置，在build_dir/target-mipsel_24kec+dsp_uClibc-0.9.33.2/helloworld/ipkg-ramips_24kec/helloworld/bin/中可以找到可执行文件helloworld与Makefile中指示链接进来的DEPENDS库libc.so.6。

在编译时遇到提示库缺失的问题，如：
```
Package helloworld is missing dependencies for the following libraries: 
libc.so.6
```
主要解决思路参照这篇博客，但是要作一些修改，主要是舍去第一步，因为和第三步重复了；以及体系结构i386-linux-gnu可能不适用，现在应该经常看到的会是x86_64了，但原理完全适用：
这个是在我在Openwrt的SDK下编译模块的时候碰到的问题。

缺少类库，然后其实我发现我的类库在系统里是存在的：
```
locate libc.so.6
```
结果：
```
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6
/lib64/libc.so.6
```
看~明显存在，我用的应该是上面的那个类库，然后我弄了一晚上没弄好，今天所有工作做完终于弄好了。我做的工作包括这些：

第一步
（舍去)
第二步

在你写的代码文件夹下(我写的是个helloworld)下的Makefile里

增加：DEPENDS:=+libc

就是在
```
define Package/helloworld  
        SECTION:=utils  
        CATEGORY:=Utilities  
        TITLE:=Helloworld -- prints a snarky message 
        DEPENDS:=+libc
endef
```
这个define下面。

第三步

也是在Makefile里增加：
```
define Package/helloworld/install  
        $(INSTALL_DIR) $(1)/bin  
        $(CP) /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6 $(1)/bin
        $(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR)/helloworld $(1)/bin/  
endef
```
这里多了一行$(CP)的代码。

最后一步

在/home/user/attitude/staging_dir/target-mips_r2_uClibc-0.9.33.2/pkginfo下的libc.provides文件里增加两行：
```
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6
libc.so.6
```
这样就搞定了自动链接在本机系统里已经存在、但是SDK没有找到的库。更多资料可以查阅OpenWRT论坛和StackOverflow的两个相关问题页面，类似问题还是挺常见的。

接下来验证编译、链接出来的可执行文件的指令集格式：

执行$ file helloworld查看，获得如下信息：
```
helloworld: ELF 32-bit LSB  executable, MIPS, MIPS32 rel2 version 1, dynamically linked (uses shared libs), corrupted section header size
```
说明是MIPS指令集的可执行文件，尝试执行，提示格式不正确：
```
zsh: exec format error: ./helloworld
```
将ipk文件通过scp传到WRTnode上，用opkg安装后就可以跑了：

这里附上一个helloworld工程文件的完整包供参考，是SDK下面的package包，已经测试编译过，因此可以$ make clean一下再尝试。

package

7. 嵌入式板卡本机开发环境

虽然内存64M将将够，但是16MB的闪存实在是吃紧，因而通用的编译套件无论是巨无霸gcc还是clang都无法在WRTnode上运行，必须依赖交叉编译环境才可以。

固件自带了Python 2.7，直接用ssh或者串口登录，在板卡上用vi写程序、用python解释执行一些不耗很多资源的程序似乎都是没有问题的。

以上搭建的交叉编译环境是C语言的，测试发现不支持C++，Java更加不用说了。

Samba and Cross-Compile Toolchain on WRTnode

Embedded System Lab 2 on WRTnode

1. 器材列表

2. 接线方法

3. Samba配置

Samba Server Port的安装：

Samba Server Port的配置：

1. 配置全局共享参数

2. 配置共享目录和参数

3. 配置共享登录的密码

4. 完成

本机远程登录共享文件夹

4. 其它文件传输方式

WiFi：sftp

WiFi：scp

TTL串口：xmodem

5. 文件传输和共享方法的比较

6. 交叉编译环境搭建

第一步：从源码编译固件

应用Cross Compile工具链

第一步

第二步

第三步

最后一步

7. 嵌入式板卡本机开发环境