基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法及系统与流程

本发明涉及initramfs固件编译方法及系统，特别涉及一种基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法及系统。

背景技术：

在嵌入式设备上进行软件新功能研发过程中，短时间内需要进行快速迭代开发，那么就面临着频繁迭代版本。每个版本的发布都必须包含固件，目前采用openwrt编译系统编译固件编译周期较长，如此便造成版本发布在软件研发过程中产生瓶颈。

使用openwrt进行编译时，其基本原理：从0开始构建编译环境，利用构建好的编译环境进行固件编译，整个过程包含工具链编译、内核编译、软件包编译、固件生成，这种方法的不足之处在于：编译周期相当长，且占用磁盘空间非常大，若存在多个分支版本并行发布，则大大延长版本发布时间，不满足快速迭代开发的需求。

并且，openwrt的固件编译环境的可移植性较差，编译环境只能在当前编译环境中使用，无法共享到其他PC上运行，导致开发者自己在研发的过程中需要不断的编译测试固件，每个研发人员都需要耗费较长时间用于固件编译，增加开发时间成本。

当然，也有使用openwrt的image_builder工具进行编译，其基本原理是保存openwrt编译后生成的内核、rootfs等文件。用户可以将自定义文件重新打包到新的固件中，其不足之处在于，不支持initramfs格式的固件打包。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法及系统。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法，包括如下步骤：

S1，接收用户指令，将编译完成的内核文件vmlinux中的.init.data段内容保存至包含已压缩的rootfs文件的init_data文件中；

S2，将所述init_data文件按照两个分割点拆分为3份，拆分后形成的3个文件分别命名为head、body、tail，其中body文件为压缩后的rootfs文件系统；

S3，接收待更新的rootfs文件，将所述待更新的rootfs文件打包压缩形成新的压缩文件，并使其压缩格式与S2步骤中的body文件的压缩格式及文件大小相同；

S4，将S3步骤生成的压缩文件与S2步骤中的head文件、tail文件合并生成new_init_data文件；

S5，将所述new_init_data文件的内容更新至内核文件vmlinux中的.init.data段中，得到新的vmlinux内核文件；

S6，根据目标系统固件格式将新的vmlinux内核文件打包生成对应的固件。

优选的，所述的基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法，其中：

所述S2步骤中的两个分割点中，第一个分割点为已压缩的rootfs文件的起始位置，第二个分割点根据固件系统的位数进行确定。

优选的，所述的基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法，其中：

在S2步骤中，当所述固件系统的位数为32位，所述第二分割点为倒数第四个字节；

当所述固件系统的位数为64位，所述第二分割点为倒数第八个字节。

优选的，所述的基于openwrt编译环境的initramfs固件编译方法，其中：

在所述S3步骤中，当所述新压缩文件的大小不足所述S2步骤中的body文件大小时，在所述新压缩文件中填充0字节内容。

基于openwrt编译环境的initramfs固件编译系统，包括

文件提取单元，用于接收用户指令，将编译完成的内核文件vmlinux中的.init.data段内容保存至包含已压缩的rootfs文件的init_data文件中；

文件拆分单元，用于将所述init_data文件按照两个分割点拆分为3份，其中，第一个分割点为已压缩的rootfs文件的起始位置，第二个分割点根据固件系统的位数进行确定，拆分后3个文件分别命名为head、body、tail，其中body文件即为压缩后的rootfs文件系统；

扩容单元，用于接收待更新的rootfs文件，将所述待更新的rootfs文件打包压缩形成新的压缩文件，并使其压缩格式与S2步骤中的body文件的压缩格式及文件大小相同；

合成单元，用于将扩容单元生产的压缩文件与S2步骤中的head文件、tail文件合并生成new_init_data文件；

更新单元，用于将new_init_data文件内容更新至内核文件vmlinux中的.init.data段中，得到新的vmlinux内核文件；

以及，生成单元，用于根据目标系统固件格式将新的vmlinux内核文件打包生成对应的固件。

优选的，所述的基于openwrt编译环境的initramfs固件编译系统，其中：所述文件拆分单元的第一个分割点为已压缩的rootfs文件的起始位置；当所述固件系统的位数为32位，所述第二分割点为倒数第四个字节；当所述固件系统的位数为64位，所述第二分割点为倒数第八个字节。

优选的，所述的基于openwrt编译环境的initramfs固件编译系统，其中：所述扩容单元中设置有内核patch文件。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本发明设计精巧，过程简单，采用本固件编译方法和系统使得固件编译速度大幅提升，且编译系统磁盘占用空间小，可移植性大大增强，满足固件版本快速迭代开发。

附图说明

图1 是本发明的过程示意图；

图2是本发明的过程示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

本发明揭示的基于openwrt编译环境的initramfs固件编译系统，如附图1所示，包括依次连接的文件提取单元、文件拆分单元、扩容单元、合成单元、更新单元以及生成单元。

所述文件提取单元用于接收用户指令，将编译完成的内核文件vmlinux中的.init.data段内容保存至包含已压缩的rootfs文件的init_data文件中。

所述文件拆分单元用于将所述init_data文件按照两个分割点拆分为3份，其中，第一个分割点为已压缩的rootfs文件的起始位置，第二个分割点根据固件系统的位数进行确定，拆分后3个文件分别命名为head、body、tail，其中body文件即为压缩后的rootfs文件。

所述扩容单元用于接收待更新的rootfs文件，将所述待更新的rootfs文件打包压缩形成新的压缩文件，并使其压缩格式与S2步骤中的body文件的压缩格式及文件大小相同；所述扩容单元中设置有用于在编译过程中将已压缩的rootfs文件进行扩容的内核patch文件，所述内核patch在编译过程中，生成rootfs文件时，将rootfs文件尾部填充指定大小的空文件，来实现扩容，编译系统将扩容后的rootfs文件编译到内核文件中。

所述合成单元用于将扩容单元生产的压缩文件与S2步骤中的head文件、tail文件合并生成new_init_data文件。

所述更新单元用于将new_init_data文件内容更新至内核文件vmlinux中的.init.data段中，得到新的vmlinux内核文件。

所述生成单元用于根据目标系统固件格式将新的vmlinux内核文件打包生成对应的固件。

本发明进一步揭示了上述基于openwrt编译环境的initramfs固件编译系统的编译过程，如附图2所示，包括如下步骤：

S1，所述文件提取单元接收用户指令，将编译完成的内核文件vmlinux中的.init.data段内容保存至包含已压缩的rootfs文件的init_data文件中并传送给所述文件拆分单元。

S2，所述文件拆分单元将接收的所述init_data文件按照两个分割点拆分为3份，其中，第一个分割点为已压缩的rootfs文件的起始位置，第二个分割点根据固件系统的位数进行确定。

其中，所述固件系统的位数是指目标设备使用此固件启动后的系统位数，在编译前就可以知道固件系统的位数，常见有32位和64位系统，并且，由于tail保存的是rootfs文件的长度，在32位系统中使用4字节保存，在64位系统中使用8字节保存，因此当所述固件系统的位数为32位时，所述第二分割点为倒数第四个字节；当所述固件系统的位数为64位时，所述第二分割点为倒数第八个字节。

将拆分后形成的3个文件分别命名为head、body、tail，其中body文件即为压缩后的rootfs文件，并将拆分后的文件传送给扩容单元。

S3，所述扩容单元接收待更新的rootfs文件以及拆分后的文件，将所述待更新的rootfs文件打包压缩形成新的压缩文件，并使其压缩格式与拆分单元中的body文件的压缩格式及文件大小相同，当所述新压缩文件的大小不足所述S2步骤中的body文件大小时，在所述新压缩文件中填充0字节内容；当所述新压缩文件的大小大于所述S2步骤中的body文件大小时，则认定编译失败，因为每次版本发布固件大小在很小的范围内浮动，并且在编译内核可根据需求默认预留一定的空间，同样在嵌入式环境中，flash空间有限，对固件的大小也是有上限的，比如，现行的rootfs大小为17M，在内核编译时会给rootfs预留27M的空间；将新的压缩文件传送给所述合成单元。

S4，所述合成单元将所述扩容单元生成的新的压缩文件与S2步骤中文件拆分单元拆得的head文件、tail文件合并生成new_init_data文件。

S5，所述更新单元将所述new_init_data文件的内容更新至内核文件vmlinux中的.init.data段中，得到新的vmlinux内核文件。

S6，所述生产单元根据目标系统固件格式将新的vmlinux内核文件打包生成对应的固件。

通过本发明的系统和方法能够减小磁盘占用空间：这是因为openwrt默认编译环境达到20GB的空间，而采用本方法的系统只占用空间约4GB。

并且，本发明支持多分支版本并行发布：这是因为使用本系统编译一次版本只需要5分钟，而使用openwrt进行编译一次至少也需要数小时，当有多个版本同时发布，总的编译的时间就差很大，因此编译效率大幅提高。

同时，本繁忙可移植性增强：这是因为原始的openwrt编译系统首次编译完成后达20G的空间，且无法移植，开发人员必须各自编译，费时费力，使用本系统后总占用空间约4G，且能够在其他编译环境中正常运行，无依赖条件。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。