OpenWrt路由器开发


OpenWrt




0x01.About

第一次尝试开发路由器,发现并不是想象中那么难,和普通嵌入式开发一样,也是一块ARM板刷上Linux系统。

OpenWrt有很多好用的软件,附带流量监测。

OpenWrt主要开发语言为Python、Lua、Shell,还可以做深入研究写ipk软件包。

写了几个脚本,主要实现了openwrt下面GPIO控制、系统信息获取、wifi扫描器、定时发送邮件系统报警等功能,下面会介绍。

代码已经在Github开源: https://github.com/grasses/OpenWRT-Util



0x02.About OpenWrt

刷OpenWrt先要去https://downloads.openwrt.org/下载你想要的版本,包含aa型和bb型。

然后用Linux烧入命令烧入系统。

早MAC下面,先现将U盘插入电脑格式化,然后运行命令查看U盘编号:

diskUtil list

注意查看U盘编号,选择你的U盘,解除挂载:

diskUtil unmountDisk /dev/disk2

然后烧入系统:

dd if=/path/to/openwrt.img of=/dev/disk2 bs=2m

等待几分钟后烧入成功。

关于痛点:

第一次是在树莓派上安装OpenWrt,装好后,用有线把连进上级路由器的Lan口

然后,上级路由的包开始乱了,上级路由把OpenWrt当成路由器,OpenWrt把路由器当成上级路由器,然后就GG了。



0x03.About WRTnode

WRTnode是OpenWrt系统一个硬件解决方案,预先安装了OpenWrt相关软件包,并且内置两块无线网卡。

关于WRTnode,官方wiki已经介绍的很详细了:http://wiki.wrtnode.com/index.php?title=Main_Page/zh-cn

解析来的代码基本上是在WRTnode环境上开发的,主要包含了:

目前只能想起这3个,如果报错,该装什么再装好了。



0x04.WRTnode控制GPIO

GPIO控制可以很好地实现软件硬件之间的交互。

WRTnode GPIO

GPIO的控制也不难,wiki讲得很清晰了,就是文件输入输出http://wiki.wrtnode.com/index.php?title=The_user_space_gpio_calls/zh-cn

这里我写了一个Lua版的GPIO控制模块,文件保存为gpio.lua:

#!/usr/bin/lua
--[[
Copyright 2015 http://homeway.me
@author homeway
@version 15.04.29
@link http://homeway.me
@function OpenWRT gpio module
-- ]]--

local M = {}
M.id = ""
M.path = "/sys/class/gpio/gpio"
M.router = "/sys/class/gpio"

M.check = function(where)
    print("check path => "..where)
    local f=io.open(where, "r")
      if f~=nil then io.close(f) return true else return false end
end
-- set mode && check type
M.mode = function(id, mtype)
    M.id = id
    where = M.path..M.id
    -- if id not use
    if false==M.check(M.path..id..'/direction') then
        --M.writeFile(M.router.."/unexport",id)
        M.writeFile(M.router.."/export", id)
      end
      -- if type different 
      if mtype ~= M.readFile(M.path..id..'/direction') then
          print("type =>"..mtype.." direction=>"..M.readFile(M.path..id..'/direction').." different")
          M.writeFile(M.path..id..'/direction', mtype)
      end
end
-- file write
M.writeFile = function(where, what)
    print("write path => "..where.." data =>"..what)
    local fp=io.open(where, 'w')
      fp:write(what)
      fp:close()    
end
-- file read
M.readFile = function(where)
    print("read path => "..where)
      local fp=io.open(where, 'r')
      if fp~=nil then
        data = fp:read("*all")
        fp:close()
        return data
      end
      return nil
end
M.set = function(id)
    M.id = id
end
M.read = function()
      res = M.readFile(M.path..M.id..'/value')
      return res
end
M.write = function(value)
      res = M.writeFile(M.path..M.id..'/value', value)
end
M.close = function()
    print("sleep io => "..M.id)
    os.execute("sleep " .. tonumber(M.id))
end

return M

API很简单,先设置设置模式,GPIO.mode(id, “out/in”)两种模式之一

如果为’out’即可调用GPIO.write(value)函数,写入当然id端口,如果为’in’模式,只能调用GPIO.read()读取数值。

这里数值只能是0或1,非0即为1.

调用方式如下,这个存在一个可忽略的问题,一旦调用mode,数值将被置为默认数值,即0:

#!/usr/bin/lua
x=require("gpio")
print("Please input io id =>")
id = io.read("*num")
x.mode(id, "out")-- 设置io的模式为输入还是输出 [in/out]
function readGPIO(id)
    value = x.read()
    print("read data from => `"..id.."` =>"..value)
end
function writeGPIO(id, data)
    x.write(data)
    print("write data to => `"..id.."` =>"..data)
end

count=1
repeat
    count=count+1
    print("Please input value =>")
    data = io.read("*num")
    writeGPIO(id, data)
    readGPIO(id)
until count>3



0x05.WRTnode获取系统信息

其实获取系统信息不属于WRTnode范围,因为这部分主要是调用Linux Shell获取系统信息,做个反馈。

这里我也写了个python脚本,主要检查系统信息,这个脚本在树莓派那里面也有:http://homeway.me/2014/10/09/raspberry-the-current-status-and-data/

这里我做了部分修改,添加系统ip、连接的ssid等信息:

#!/usr/bin/python
'''
    @author homeway
    @version 15.04.29
    @link http://homeway.me
    @function python get OpenWRT system info
'''
import os
# Return CPU temperature as a character string                                     
def getCPUtemperature():
    res = os.popen('vcgencmd measure_temp').readline()
    return(res.replace("temp=","").replace("'C\n",""))
# Return RAM information (unit=kb) in a list                                      
# Index 0: total RAM                                                              
# Index 1: used RAM                                                                
# Index 2: free RAM                                                                
def getRAMinfo():
    p = os.popen('free')
    i = 0
    while 1:
        i = i + 1
        line = p.readline()
        if i==2:
            return(line.split()[1:4])
# Return % of CPU used by user as a character string                               
def getCPUuse():
    return(str(os.popen("top -n1 | awk '/Cpu\(s\):/ {print $2}'").readline().strip()))

# Return information about disk space as a list (unit included)                    
# Index 0: total disk space                                                        
# Index 1: used disk space                                                        
# Index 2: remaining disk space                                                    
# Index 3: percentage of disk used                                                 
def getDiskSpace():
    p = os.popen("df -h /")
    i = 0
    while 1:
        i = i +1
        line = p.readline()
        if i==2:
            return(line.split()[1:5])
def getSystem():
    p = os.popen("uname -amnrspv")
    while 1:
        line = p.readline()
        return(line)
def getExtranetIp():
    p = os.popen('wget "http://www.ip138.com/ips1388.asp" -q -O - | sed -nr \'s/.*\[(([0-9]+\.){3}[0-9]+)\].*/\1/p\'')
    while 1:
        line = p.readline()
        print line
        return(line)
def getIntranetIp():
    p = os.popen('ifconfig apcli0 | grep inet\ addr')
    while 1:
        line = p.readline()
        return(line)
def getSsid():
    p = os.popen('uci get wireless.@wifi-iface[0].ApCliSsid')
    while 1:
        line = p.readline()
        return(line)
# CPU informatiom
CPU_temp = getCPUtemperature()
CPU_usage = getCPUuse()
# RAM information
# Output is in kb, here I convert it in Mb for readability
RAM_stats = getRAMinfo()
RAM_total = round(int(RAM_stats[0]) / 1000,1)
RAM_used = round(int(RAM_stats[1]) / 1000,1)
RAM_free = round(int(RAM_stats[2]) / 1000,1)
# Disk information
DISK_stats = getDiskSpace()
DISK_total = DISK_stats[0]
DISK_used = DISK_stats[1]
DISK_perc = DISK_stats[3]
# system info
SYSTEM_info = getSystem()
# NET infomation
NET_extranet_ip = getExtranetIp()
NET_internet_ip = getIntranetIp().lstrip('')
NET_connect_ssid = getSsid()

if __name__ == '__main__':
    print('-------------------------------------------')
    print("System info ="+str(SYSTEM_info))
    print('-------------------------------------------')
    print('RAM Total = '+str(RAM_total)+' MB')
    print('RAM Used = '+str(RAM_used)+' MB')
    print('RAM Free = '+str(RAM_free)+' MB')
    print('-------------------------------------------')
    print('DISK Total Space = '+str(DISK_total)+'B')
    print('DISK Used Space = '+str(DISK_used)+'B')
    print('DISK Used Percentage = '+str(DISK_perc))
    print('-------------------------------------------')
    print('NET Extranet Ip ='+str(NET_extranet_ip))
    print('NET Connect Ssid ='+str(NET_connect_ssid))
    print('NET Internet Wan Ip ='+str(NET_internet_ip))

直接调用python sysinfo.py:

系统信息



0x06.WRTnode发送邮件

好了,系统信息有了,GPIO信息有了,接下来就试试发送邮件了。

发送邮件3中法案都可以,Lua,Python,Shell,找了找资料,Python写了,但是缺少了一个包,Lua缺少Luasocket模块,Shell要安装模块。

最后,懵了,全都要依赖,尼玛,看了看,好像Lua安装个Luasocket最简单,一个包轻松: http://see.sl088.com/wiki/Luasocket

安装也不难,接下来就写写吧。

Lua发送邮件源码模块,设置文件名为email.lua

#!/usr/bin/lua
--[[
Copyright 2015 http://homeway.me
@author homeway
@version 15.04.29
@link http://homeway.me
@function lua email module
-- ]]--
local smtp = require("socket.smtp")
local M ={}
M.user = {["from"]="", ["to"]="", ["password"]=""}
M.mail = {["subject"]="", ["body"]=""}
M.sys = {["server"]=""}
M.set = function(data)
    M.user = data.user
    M.mail = data.mail
    M.sys = data.sys    
end
M.send = function()
    rcpt = {
        M.user["to"]
    }
    mesgt = {
        headers = {
            from = M.user["from"],
            to = M.user["to"], --收件人
            cc = "", --抄送 
            subject = M.mail["subject"] --主题
        },
        body = M.mail["body"]
    }
    r, e = smtp.send{
        from = M.user["from"],
        rcpt = rcpt,
        source = smtp.message(mesgt),
        server = M.sys["server"],
        port = M.sys["port"],
        user = M.user["from"],
        password = M.user["password"],
    }
    if not r then
        print(e)
    else
        print("send ok!")
    end
end
return M

下面是调用方式:

#!/usr/bin/lua
local mail = require("email")
local data = {}
data.user = {["from"]="sender@gmail.com", ["to"]="receiver@gmail.com", ["password"]="password"}
data.mail = {["subject"]="测试邮件模块", ["body"]="这是主体内容..."}
data.sys = {["server"]="smtp.gmail.com", ["port"]=587}

mail.set(data)
mail.send()

测试下,是可以接收到邮件的,注意GFW,还是别用非法gmail好了,别等半天收不到。



0x07.重要的东西放后面

嗯!看到这里,估计菊花也有点疼了,再看最后一点看完就擦洗擦洗去吧。

最后就是,设置定时器,让路由器定时发送系统信息给指定邮箱。

嗯…定时器,Linux的一个模块crontab命令,看看功能吧 crontab --help

关于定时器语法,看看这里吧 http://kvz.io/blog/2007/07/29/schedule-tasks-on-linux-using-crontab/

这里,我只做简单地,每隔10分钟发送一次系统信息给我邮箱。

具体怎么做,去下载这个脚本吧:https://github.com/grasses/OpenWRT-Util/blob/master/lua/crontab.lua

我的目录是这样的,用户是root:

~|--script
    |--schedule
    |--send
|--log
     |--sys.log
     |--crontab.log

先开一个定时器,定时跑Lua,Lua调用python读取系统信息,生成日志文件,Lua读取日志文件,发送邮箱。

how to use:
step1: configure you email information in this script
step2: mkdir /root/log && mkdir /root/script
step3: mv /path/to/crontab.lua /root/script/send
step4: chmod +x /root/script/send
step5: echo 10,20,30,40,50 /root/script/send > /root/script/schedule
step6: crontab /root/script/schedule

东西有点多,都是散乱的部件,这篇主要介绍细节信息,接下来会做大得模块。

如果打通路由器,各种嵌入式开发的联网问题就都解决了,所以路由器系统还是很重要的。




本文出自 夏日小草,转载请注明出处: http://homeway.me/2015/04/29/openwrt-develop-base-util/

by 小草

2015-04-29 23:59:20

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