OpenHarmony南向开发- Wifi HAL与WPA_supplicant的通信浅析

前言

1 WPA_supplicant简介

WPA是WiFi Protected Access的缩写，中文含义为“WiFi网络安全存取”。WPA是一种基于标准的可互操作的WLAN安全性增强解决方案，可大大增强现有以及未来无线局域网络的数据保护和访问控制水平。

wpa_supplicant是开源项目源码，支持Linux，Windows以及很多嵌入式系统。它是WPA的应用层认证客户端，负责完成认证相关的登录、加密等工作。wpa_supplicant是一个 独立运行的 守护进程，其核心是一个消息循环，在消息循环中处理WPA状态机、控制命令、驱动事件、配置信息等。

经过编译后 的 wpa_supplicant源程序可以看到两个主要的可执行工具：wpa_supplicant 和 wpa_cli。wpa_supplicant是核心程序，它和wpa_cli的关系就是服务和客户端的关系：后台运行wpa_supplicant，使用 wpa_cli来搜索、设置、和连接网络。wpa_supplicant与上层还是wpa_supplicant与驱动都采用socket通讯, 与驱动交互上报数据给用户，而用户可以通过socket发送命令给wpa_supplicant调动驱动来对WiFi芯片操作，如图1所示：

图 1 wpa_supplicant框架

2 AF_INET与AF_UNIX socket

Wpa_supplicant支持AF_INET和AF_UNIX socket两种通信方式：AF_INET socket、AF_UNIX socket。

AF_INET socket通信方式类似于网络socket通信，发送方、接收方依赖IP：Port来标识，即将本地的socket绑定到对应的IP端口上，发送数据时，指定对方的IP端口，经过Internet，可以根据此IP端口最终找到接收方；接收数据时，可以从数据包中获取到发送方的IP端口。发送方通过系统调用send()将原始数据发送到操作系统内核缓冲区中。内核缓冲区从上到下依次经过TCP层、IP层、链路层的编码，分别添加对应的头部信息，经过网卡将一个数据包发送到网络中。经过网络路由到接收方的网卡。网卡通过系统中断将数据包通知到接收方的操作系统，再沿着发送方编码的反方向进行解码，即依次经过链路层、IP层、TCP层去除头部、检查校验等，最终将原始数据上报到接收方进程，通信过程如下图所示：

图 2 AF_INET socket通信过程

AF_UNIX socket通信是典型的本地IPC，类似于管道，依赖路径名标识发送方和接收方。即发送数据时，指定接收方绑定的路径名，操作系统根据该路径名可以直接找到对应的接收方，并将原始数据直接拷贝到接收方的内核缓冲区中，并上报给接收方进程进行处理。同样的接收方可以从收到的数据包中获取到发送方的路径名，并通过此路径名向其发送数据。

图 3 AF_UNIX socket通信过程

他们的相同点：操作系统提供的接口socket(),bind(),connect(),accept(),send(),recv()，以及用来对其进行多路复用事件检测的select(),poll(),epoll()都是完全相同的。收发数据的过程中，上层应用感知不到底层的差别。
不同点：

●建立socket传递的地址域，及bind()的地址结构稍有区别