OpenWrt路由器开发

http://homeway.me

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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

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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。

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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：

• luci(WRTnode自带，非WRTnode用opkg安装即可)

• python(WRTnode自带，非WRTnode用opkg安装即可)

• luasocket( http://see.sl088.com/wiki/Luasocket )

目前只能想起这3个，如果报错，该装什么再装好了。

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0x04.WRTnode控制GPIO

GPIO控制可以很好地实现软件硬件之间的交互。

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-c...

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

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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:

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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"]="[e-mail]", ["to"]="[e-mail]", ["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。

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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。

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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

2015-04-30 23:59:20