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本文记录基于旧版 OpenWrt Barrier Breaker（Linux 3.10.14）为 MT7621 编译固件，并在根文件系统损坏后通过 U-Boot、TFTP 和 initramfs 恢复系统的完整过程。

一、编译环境与常用命令

OpenWrt 构建系统通常禁止使用 root 用户编译。如果出现以下错误：

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Build dependency: Please do not compile as root.
Prerequisite check failed.

应切换到普通用户，并确保源码属于该用户：

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sudo chown -R "$USER:$USER" ~/mtkopenwrt
cd ~/mtkopenwrt

首次完整编译可执行：

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make -j$(nproc) V=s

其中：

  • nproc 返回虚拟机可用的逻辑 CPU 数量。
  • -j$(nproc) 按逻辑 CPU 数量并行编译，例如 nproc 输出 4，就等价于 -j4。
  • V=s 显示较完整的构建信息。
  • V=99 显示详细命令，适合排查错误，但不会改变编译结果。

发生编译错误时，建议使用单线程，避免并行日志交错：

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make -j1 V=99

已经完成的目标文件会被 make 复用，因此用 Ctrl+C 中断后再次执行 make，通常会继续构建，而不是全部重来。不要执行 make clean 或 make dirclean，除非确实需要清理构建结果。

保存并实时观察构建日志：

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make -j$(nproc) V=s 2>&1 | tee build.log
tail -f build.log

OpenWrt 没有可靠的百分比进度。构建通常依次经过 tools、toolchain、target、package、安装和镜像生成阶段。

二、理解生成的镜像

本次构建生成了以下主要文件：

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openwrt-ramips-mt7621-uImage.bin
openwrt-ramips-mt7621-root.squashfs
openwrt-ramips-mt7621-mt7621-squashfs-sysupgrade.bin
openwrt-ramips-mt7621-uImage-initramfs.bin
openwrt-ramips-mt7621-vmlinux.elf

它们的用途不同：

文件 内容 主要用途
uImage.bin 普通 Linux 内核 从 Flash 启动，并挂载 Flash 中的 rootfs
root.squashfs 只读根文件系统 与内核配合使用
squashfs-sysupgrade.bin 内核 + SquashFS 永久写入 firmware 分区
uImage-initramfs.bin 内核 + RAM 根文件系统 TFTP 临时启动和救援
vmlinux.elf 未压缩或带符号内核 调试，不是直接烧录固件

使用 binwalk 检查永久固件：

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binwalk bin/ramips/openwrt-ramips-mt7621-mt7621-squashfs-sysupgrade.bin

正确的合成固件应同时包含：

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uImage header
LZMA compressed Linux kernel
Squashfs filesystem

本次生成的文件信息为：

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文件大小：7864324 bytes
SquashFS 偏移：0x178281
MD5：04891b3af50af2fcf53c95172095b32c

这些数值只适用于本次构建。每次重新编译后都应重新核对文件大小和校验值。

三、为什么救援启动需要 initramfs

普通启动流程为：

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U-Boot -> Linux 内核 -> 挂载 Flash 中的 SquashFS -> 启动 OpenWrt

TFTP 救援流程为：

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U-Boot -> 将 recovery.bin 下载到 RAM -> 启动内核和 initramfs

initramfs 是内置在内核镜像中的临时根文件系统。它使系统不依赖 Flash 中的 rootfs，也能进入命令行进行分区检查和固件恢复。initramfs 在 RAM 中运行，重启后其中下载的文件和修改都会消失。

在 make menuconfig 中启用：

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Target Images
  [*] ramdisk

对应配置通常为：

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CONFIG_TARGET_ROOTFS_INITRAMFS=y

然后重新构建内核：

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make target/linux/clean
make -j$(nproc) V=s

四、旧版 LZMA 工具不兼容

启用 initramfs 后，旧内核可能在生成 initramfs_data.cpio.lzma 时失败：

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Error: Incorrect command
recipe for target 'usr/initramfs_data.cpio.lzma' failed

这是旧版 Linux 构建脚本与主机上的 LZMA 命令参数不兼容。可将内置 initramfs 的压缩方式改为 gzip。

注意，kernel_menuconfig 中下面的选项只表示内核是否支持解压外部 ramdisk：

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Support initial ramdisks compressed using gzip

它不一定控制内置 initramfs 的生成格式。应搜索真正的配置项：

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INITRAMFS_COMPRESSION_GZIP

目标配置应为：

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CONFIG_INITRAMFS_COMPRESSION_GZIP=y
# CONFIG_INITRAMFS_COMPRESSION_LZMA is not set

如果菜单中不可见，可定位由哪个目标配置文件启用了 LZMA：

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grep -RnsE 'CONFIG_INITRAMFS_COMPRESSION_(LZMA|GZIP)' target/linux

修改持久配置后重新清理并编译。成功时应生成 initramfs_data.cpio.gz，而不是 .cpio.lzma。

五、VirtualBox 与主机之间传输固件

可使用 VirtualBox 共享文件夹，但不要把共享目录直接挂载到源码的 bin 目录，否则原有构建产物会被挂载点暂时遮挡。

推荐让 VirtualBox 自动挂载，或使用独立目录：

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/media/sf_openwrt_virtualbox_output

如果出现权限问题：

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sudo usermod -aG vboxsf "$USER"
sudo reboot

也可以通过桥接网络和 SSH 从 Windows 拉取文件：

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scp hlk@虚拟机IP:/home/hlk/mtkopenwrt/bin/ramips/固件文件 D:\openwrt_output\

六、识别根文件系统启动失败

错误日志示例：

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jffs2: Magic bitmask 0x1985 not found
VFS: Cannot open root device "mtdblock5"
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs

这表示内核已经启动，但没有在预期的 MTD 分区中找到有效根文件系统。常见原因包括：

  • 只写入了内核，没有写入 SquashFS。
  • 写入地址或长度错误。
  • 固件与 Flash 分区布局不匹配。
  • firmware 后部残留旧 JFFS2 数据。
  • 启动参数中的 root 分区或文件系统类型错误。

本次 initramfs 启动后的分区表为：

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mtd0  0x02000000  ALL
mtd1  0x00030000  Bootloader
mtd2  0x00010000  Config
mtd3  0x00010000  Factory
mtd4  0x01fb0000  firmware

由此可知 Flash 容量为 32 MiB，firmware 从 0x50000 开始。不要操作 ALL、Bootloader、Config 或 Factory，尤其不能擦除保存 MAC 和无线校准数据的 Factory 分区。

检查 Flash 内容：

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hexdump -C -n 64 /dev/mtd4
hexdump -C -n 64 /dev/mtd5

常见魔数：

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27 05 19 56    uImage
68 73 71 73    SquashFS（ASCII 为 hsqs）
19 85          JFFS2
ff ff ff ff    已擦除的 NOR Flash

本次检查发现 mtd4 只有一个长度为 0x21822 的 Breed MT7621 uImage，紧随其后的 mtd5 全部为 0xFF，证明 Flash 中只有内核镜像，没有 SquashFS。

七、通过 TFTP 启动恢复系统

U-Boot 输出如下时，表示它正在等待电脑提供 recovery.bin：

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TFTP from server 192.168.1.2; our IP address is 192.168.1.1
Filename 'recovery.bin'.
Load address: 0x84000000
Loading: *

将 Windows 有线网卡设置为：

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IP：192.168.1.2
掩码：255.255.255.0
网关：留空

将以下文件复制到 TFTP 根目录并重命名：

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openwrt-ramips-mt7621-uImage-initramfs.bin -> recovery.bin

正常下载时，Loading: * 会变成连续的 #，随后 U-Boot 从 RAM 启动。进入如下提示符即表示 initramfs 启动成功：

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root@OpenWrt:/#

注意：U-Boot 日志里的 Model 来自当前 U-Boot 使用的设备树或移植配置，不一定代表实际硬件型号。不能仅凭类似 Model: ASUS RT-AC1200GU 的文字选择固件。

八、在 initramfs 中上传永久固件

本次系统默认 LAN 地址为 192.168.16.254。为了访问位于 192.168.1.2 的 TFTP 服务器，可临时设置：

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ifconfig br-lan 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
route add -net 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 dev br-lan
ping -c 4 192.168.1.2

不要给作为网桥成员的 eth0 单独配置相同地址。

将永久固件下载到 RAM：

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cd /tmp
tftp -g -r openwrt-ramips-mt7621-mt7621-squashfs-sysupgrade.bin 192.168.1.2

下载后必须核对：

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ls -l /tmp/openwrt-ramips-mt7621-mt7621-squashfs-sysupgrade.bin
md5sum /tmp/openwrt-ramips-mt7621-mt7621-squashfs-sysupgrade.bin

九、绕过旧无线驱动导致的 sysupgrade 死锁

本次运行 sysupgrade -n 时，厂商脚本先关闭 Wi-Fi，MT76x2 私有驱动在 StopDmaRx 中死锁：

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INFO: rcu_sched detected stalls
ifconfig -> rt28xx_close -> StopDmaRx

此时尚未出现 Erasing 或 Writing，说明 Flash 写入还没有开始，可以复位并重新进入 initramfs。

该系统的 mtd 工具支持：

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-e <device>    erase <device> before executing the command
-r             reboot after successful command

在已通过 binwalk、大小和 MD5 校验的前提下，可绕过会关闭 Wi-Fi 的 sysupgrade 脚本，只擦写 firmware 分区：

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mtd -e firmware -r write \
  /tmp/openwrt-ramips-mt7621-mt7621-squashfs-sysupgrade.bin firmware

该命令会完整擦除 firmware、写入合成固件，并在成功后自动重启。执行过程中严禁断电。不要增加 -f，除非已经明确理解镜像检查失败的原因和风险。

十、验证恢复结果

成功启动后检查：

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mount
df -h
cat /proc/mtd
cat /proc/cmdline
dmesg | grep -Ei 'squashfs|jffs2|panic|error'

本次恢复后出现：

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/dev/mtdblock5 on /mnt/mtdblock5 type squashfs
mtd5 "rootfs"
mtd6 "rootfs_data"

这说明内核、SquashFS 和可写数据分区已经被识别。SquashFS 显示 100% 属于正常现象，因为它是只读压缩文件系统。

验证可写数据是否持久化：

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touch /root/persist-test
sync
reboot
ls -l /root/persist-test

重启后文件仍存在，才说明 overlay 或 rootfs_data 已正常提供持久化写入。

十一、访问 Web 管理后台

查看 LAN 地址：

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ifconfig br-lan

临时改为 192.168.1.1：

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ifconfig br-lan 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up

浏览器访问：

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http://192.168.1.1

永久修改地址：

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uci set network.lan.ipaddr='192.168.1.1'
uci commit network
/etc/init.d/network restart

如果页面无法打开，检查 Web 服务：

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ps | grep uhttpd
/etc/init.d/uhttpd start
/etc/init.d/uhttpd enable
netstat -lntp | grep ':80'

若固件没有包含 uhttpd 和 LuCI，需要在 OpenWrt 配置中选入对应软件包后重新编译。

十二、恢复过程的关键原则

  1. uImage、initramfs 和 sysupgrade.bin 用途不同，不能仅靠改名互换。
  2. TFTP 临时启动应使用 initramfs；永久写入应使用包含内核和 rootfs 的合成固件。
  3. 写入前同时检查 binwalk、文件大小和 MD5。
  4. 根据 /proc/mtd 确认分区，禁止盲目擦除整片 Flash。
  5. Factory、Bootloader 和校准数据应优先备份。
  6. 只有出现明确的擦写输出后，才表示真正进入 Flash 写入阶段。
  7. initramfs 中的文件位于 RAM，重启后必须重新上传。
  8. 旧厂商 SDK 的驱动和脚本可能存在死锁，应根据调用栈定位，而不是在卡死状态下反复等待。