Android 源码分析 - 无线 - Kernel层

Wi-Fi基础

        无线电频谱管制机构

缩写	全称	说明
FCC	Federal Communication Commission	美国联邦通信委员会
ERO	European Radio-Communication Office	欧洲无线电通信局
MIIT	Ministry of Industry and Information Technology	中国工信部下属的无线电管理局
ITU	International Telecommunication Union	国际电信联盟

ISM（Industrial Scientific Medical）：国际共用频段。

WFA（Wireless Fidelity Alliance）：Wi-Fi联盟，负责认证商标授权。

IEEE 802.11，Insitute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会。802局域网标准，11无线局域网。

OSI（Open System Interconnection Reference Model）计算机网络体系结构七层模型，数据链路层（Data Link Layer）分为LLC，MAC子层。

LLC（Logic Link Control Sub Layer），逻辑链路控制子层。

MAC（Media Access Control Layer）媒介访问控制子层。

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect），载波监听多路访问/冲突检测机制。

CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）, 载波监听多路访问/冲突避免机制。

RTS-CTS握手。RTS（Request To Send），CTS（Clear To Send）

        物理组件：

缩写	全称	说明
WM	Wireless Medium，无线媒介	物理层，射频、红外
STA	Station，工作站	带有无线无卡的设备
AP	Access Point，接入点	提供DS服务
DS	Distribution Service

        网络构建：

缩写	全称	说明
BSS	Basic Service Set	基础服务集，无线网基本构建组件。
IBSS	Independent(独立型) BSS	不需要AP，自组网络，对等网络
Infrastructure BSS	基础结构型BSS	STA间交换需要通过AP
ESS	Extended Service Set	控制服务集，多个BSS组成
BSSID	BSS Identification	AP的MAC地址，IBSS的MAC随机
SSID	Service Set Identification	网络名

        服务：

缩写	全称	说明
SS	Station Service	STA应该具有的功能
DSS	Distribution System Service	DS应该具有的功能
DS	Distribution Service	分布式服务，跨BSS传递数据
IS	Intergration Service	整合服务，Portal发送数据到LAN
	Authentication	身份验证
	Deauthentication	解除身份验证
TPC	Transmit Power Control	传输功率控制
DFS	Dynamic Frequency Selection	动态频率选择
RRP	Resource Reservation Protocol	预留资源
TSF	Timing Synchronization Function	时间同步
	Radio Measurement	无线电测量，发现AP

        MAC服务：

        认证：

缩写	全称	说明
WEP	Wired Equivalent Privacy	有线等效加密Key Stream，伪随机数发生器，XOR
	Open System Authentication	开放系统身份验证
	Shared Key Authentication	共享密钥身份认证
WPA	Wi-Fi Protected Access	WFA提出中间方案
TKIP	Temporal Key Intergrity Protocol	临时密钥完整性协议
CCMP	Counter Mode with CBC-MAC Protocol	计数器模块及密码块链消息认证码协议，基于AES
RSN	Robust Security Network	强健安全网络，WFA称为WPA2
EAP	Extensible Authentication Protocol	RFC 3748
	Authenticator	验证着，AP
	Supplicant	验证申请者，STA
BAS	Backend Authentication Server	后台认证服务器
AAA	Authentication、Authorization and Accounting	认证，授权和计费，RADIUS服务器，是BAS的一种具体实现
RSNA	Robust Security Network Association	强健安全网络联合
PMT	Pairwise Master Key	成对主密钥
PKT	Pairwise Transient Key	成对临时密钥

wex(wext)

        Linux Wireless Extension，使用ioctl函数控制无线网卡驱动。

        iwreq，iwreq_data

netlink

libnl

        源代码位于：external/libnl。

        下面三个库，其核心都基于libnl。

库	说明
libnl-route	用于和Kernel中的Routing子系统交互
libnl-nf	用于和Kernel中的Netfilter子系统交互
libnl-genl	用于和Kernel中的Generic Netlink模块交互

libnl_2

        Android精简了libnl，得到libnl_2，源代码位于：system/core/libnl_2。

wpa_supplicant

        源代码位于：external/wpa_supplicant_8。

• WPA Supplicant (简体中文)
• wpa_supplicant介绍与使用

        cfg80211用于驱动开放，nl80211 API供用户空间程序调用。使用netlink机制。

        wpa_supplicant、wpa_cli、libwpa_client。

        hostapd、hostapd_cli。

        软件架构：

模块	说明
event loop	事件驱动，主线程，没有多线程
driver wrapper	封装驱动接口，如wext
driver events	驱动返回的信息处理
EAP状态机
EAPOL状态机
EAP methods	EAP加密、校验方法
l2_packet	收发EAPOL和EAP信息
configuration	配置参数处理
ctrl i/f	与客户端通信接口

        客户端命令：

命令	说明
PING	心跳检测，返回PONG
MIB	获取MIB信息
STATUS	获取工作状态
ADD_NETWORK	添加一个新的无线网络，返回网络ID，后续命令使用ID
SET_NETWORK	设置无线网络信息
ENABLE_NETWORK	加入该无线网络
CTRL-REQ	向客户端发送命令
CTRL-RSP	客户端应答
CTRL-EVENT	向客户端通知事件

        控制API（wpa_ctrl.h）：

命令	说明
wpa_ctrl_open	打开wpa_ctrl 控制对象，建立UNIX套接字连接
wpa_ctrl_close	关闭wpa_ctrl控制对象
wpa_ctrl_request	发送命令并等待应答，同时可以接受事件
wpa_ctrl_attach	打开事件监听功能
wpa_ctrl_recv	接收事件

        初始化流程：

1. wap_supplicant_init()
   1. wap_msg_register_ifname_cb()【设置一下回调方法】
   2. eap_register_methods()
      1. eap_peer_md5_register()
      2. …
   3. epoll_init()
   4. random_init()
   5. wpa_supplicant_global_ctrl_iface_init()
   6. wpa_drivers【分配驱动私有信息空间drv_priv，void*】