## 需求
从 GL iNet 那边淘来了不错的玩具：GL-USB150。其固件是基于 OpenWRT 进行二次开发，并且没有对原始的 LuCI 界面进行二次编译。内置固件里集成了 a65535 设计的 Shadowsocks 和 ChinaDNS 配置界面。此次修改目的是给 Shadowsocks 界面添加全局忽略代理的路由表，以及启动 ChinaDNS 时自动作为 Dnsmasq 的上游两个功能。
## 功能集成方案
得益于 `squashfs`，`jffs2` 和 `mini_fo` 的有机结合，OpenWRT 的文件系统是**完全**可读可写，因此直接修改文件系统内对应的脚本即可完成上述功能的补充。但是，一次的恢复出厂操作会让所有修改丢失。因此，修改测试妥当之后，通过修改固件的方式“固化”到固件并刷入，不失为比较好的方案。
## OpenWRT 固件组成（AR7xxx/AR9xxx）
目前已知的是，此类 CPU 平台的 OpenWRT 的固件由三部分组成：Linux 内核，squashfs 镜像和约 64KB 的 jffs2 填充部分。分割需要借助 16 进制的文本编辑器确认分割位置。分割依据如下：
* 从头部开始，到出现 `0x68 0x73 0x71 0x73` （即 ASCII 字符“hsqs”，不含这 4 个字符）为止，为 Linux 内核部分。
* 从 `0x68 0x73 0x71 0x73` （即 ASCII 字符“hsqs”，包含这 4 个字符）开始，到出现大规模连续的 `0xFF` 之前，为 squashfs 镜像部分。
* 剩余大约 64KB 的 `0xFF` 及其末尾少量非 `0xFF` 的部分，为 jffs2 的填充部分（可能还包含部分 ART 数据）
## 作业准备
* Ubuntu/Debian 作业系统，并已安装 `squashfs-tools` 软件包
* CPU 平台对应的 OpenWRT SDK
* 待修改固件，以及需要集成的脚本
## 作业过程
1.使用 16 进制编辑器（例如 WinHex）打开要修改的目标固件。
2.利用字符串搜索快速定位 ASCII 字符“hsqs”，并记录其位置。此处录得位置为 `0x150000`
3.同样利用字符串搜索，或者直观观察，找出大规模 `0xFF` 区域的起始位置。此处录得起始位置为 `0x721BDA`
4.利用 Windows 自带的计算器，快速换算 `0x150000` 和 `0x721BDA` 对应的 10 进制为 `1376256` 和 `7478234`，这两个数值代表了固件切割的位置点（单位：Byte）
5.进行计算：第一部分，即内核部分大小为 `1376256 Byte`；第二部分 squashfs 大小为 `7478234 - 1376256 = 6101978`；第三部分由于直接截取到尾部，无需计算。
6.使用 Linux 的 `dd` 命令进行切割并得到三个部分的 bin。
```bash
# dd if=origin.bin of=vmlinux.bin bs=1 ibs=1 count=1376256
# dd if=origin.bin of=squashfs.bin bs=1 ibs=1 count=6101978 skip=1376256
# dd if=origin.bin of=jffs2.bin bs=1 ibs=1 skip=7478234
```
7.使用 Linux 自带的 `unsquashfs` 命令解压 `squashfs.bin` 到 `squashfs-root` 目录
```bash
# unsquashfs squashfs.bin ./squashfs-root
```
8.`squashfs-root` 即等同于 Openwrt 系统的 /rom 目录。 将需要改写的，新增的脚本放置在相应的目录。
9.使用 Openwrt SDK 里面的 `mksquashfs4` 进行打包，压缩为新的 squashfs.bin。（[参数释义](#SDK-中的参数释义)）
```bash
# <SDK Path>/staging_dir/host/bin/mksquashfs4 ./squashfs-root ./new-squashfs.bin \
> -nopad \
> -noappend \
> -root-owned \
> -comp xz \
> -Xpreset 9 \
> -Xe \
> -Xlc 0 \
> -Xlp 2 \
> -Xpb 2 \
> -b 256k \
> -processors 1
```
10. 连接 `vmlinux.bin`，`new-squashfs.bin` 和 `jffs2.bin` 重新生成新的固件。并刷入即可
```bash
# cat vmlinux.bin new-squashfs.bin jffs2.bin > new-firmware.bin
```
## 其他
#### SDK 中的参数释义
* -nopad： 不要将固件大小填充至 4K 的倍数
* -noappend： 不附加到现有的文件系统（即完全覆写模式）
* -root-owned： `-all-root` 参数的别称，将所有文件的 **所有者** 置为 `root`
* -comp xz： 使用 `xz` 模式压缩
* -Xpreset 9： 压缩等级 `9`
* -Xe：尝试占用更大的 CPU 来提高压缩率
* -Xlc： 原文是 `Number of literal context bits (0-4, default 3)`，暂未知作用
* -Xlp： 原文是 `Number of literal position bits (0-4, default 0)`，意义不明 +1
* -Xpb： 原文是 `Number of position bits (0-4, default 2)`，意义不明+2
* -b： 将数据块设置为指定大小，默认 131072 字节。此处设置为 256KB
* -processors：使用指定颗数的处理器去压缩固件。默认是使用所有可用的处理器。
OpenWRT固件修改记