前面小节一直在介绍Wi-Fi规范方面的内容。从本节开始,我们将向读者介绍Linux平台中Wi-Fi编程方面的知识。
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**提醒**:相比前文而言,本节内容读起来将显得较为轻松。但从笔者个人经验来说,编程只不过是规范的某种实现,掌握规范才是理解无线网络技术的核心。这也是本书内容组织和编排的指导原则。希望读者能认真体会。
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Linux平台上目前常用的专门针对无线网络设备编程的API有两套[40],
* 最早的一套API由HP公司员工Jean Tourrilhes于1997年开发,全称为Linux Wireless Extensions。一般缩写为wex或wext。这套API使得用户空间的程序能通过ioctl函数来控制无线网卡驱动。
* 由于利用ioctl开展编程的方式不太符合Linux驱动开发的要求,所以后来Linux又提供了cfg80211和nl80211两套编程接口用于替代wext。其中,cfg80211用于驱动开发,而nl80211 API供用户空间进程使用以操作那些利用cfg80211 API开发的无线网卡驱动。
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**注意**:ioctl不符合Linux驱动开发要求主要体现在:
1. ioctl的原型为int ioctl(int fd, unsigned long cmd, ...),最后三个点代表它支持可变个数的参数。但对于一个经过严格定义的系统调用来说,支持可变个数参数的做法似乎显得有些随性。
2. ioctl的参数不仅个数不固定,其参数类型也无法通过函数原型来加以说明。这同样对于一个严谨的系统调用来说,也是不可接受的。
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本节将重点介绍用户空间中的Wi-Fi API:wext和nl80211。不过在介绍它们之前,笔者先请读者思考这样一个问题:
**为什么Wi-Fi需要在用户空间进行编程呢?**
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**答案**:
目前的无线网卡分为两种,一种为SoftMAC。这类网卡中,MLME的处理基本上在软件层(即驱动或用户空间),这样可带来较大的灵活性。另外,一些认证相关的操作,也可由软件来控制。另一种网卡称之为FullMAC。这类网卡的MLME全在硬件处理。相比SoftMAC而言,其灵活性很小。所以目前市面上SoftMAC网卡占绝大多数,而cfg80211就仅支持SoftMAC类型的网卡。
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- 前言
- 第1章 准备工作
- 1.1 Android系统架构
- 1.2 工具使用
- 1.2.1 Source Insight的使用
- 1.2.2 Eclipse的使用
- 1.2.3 BusyBox的使用
- 1.3 本书资源下载说明
- 第2章 深入理解Netd
- 2.1 概述
- 2.2 Netd工作流程
- 2.2.1 main函数分析
- 2.2.2 NetlinkManager分析
- 2.2.3 CommandListener分析
- 2.2.4 DnsProxyListener分析
- 2.2.5 MDnsSdListener分析
- 2.3 CommandListener中的命令
- 2.3.1 iptables、tc和ip命令
- 2.3.2 CommandListener构造函数和测试工具ndc
- 2.3.3 InterfaceCmd命令
- 2.3.4 IpFwd和FirewallCmd命令
- 2.3.5 ListTtysCmd和PppdCmd命令
- 2.3.6 BandwidthControlCmd和IdletimerControlCmd命令
- 2.3.7 NatCmd命令
- 2.3.8 TetherCmd和SoftapCmd命令
- 2.3.9 ResolverCmd命令
- 2.4 NetworkManagementService介绍
- 2.4.1 create函数详解
- 2.4.2 systemReady函数详解
- 2.5 本章总结和参考资料说明
- 2.5.1 本章总结
- 2.5.2 参考资料说明
- 第3章 Wi-Fi基础知识
- 3.1 概述
- 3.2 无线电频谱和802.11协议的发展历程
- 3.2.1 无线电频谱知识
- 3.2.2 IEEE 802.11发展历程
- 3.3 802.11无线网络技术
- 3.3.1 OSI基本参考模型及相关基本概念
- 3.3.2 802.11知识点导读
- 3.3.3 802.11组件
- 3.3.4 802.11 Service介绍
- 3.3.5 802.11 MAC服务和帧
- 3.3.6 802.11 MAC管理实体
- 3.3.7 无线网络安全技术知识点
- 3.4 Linux Wi-Fi编程API介绍
- 3.4.1 Linux Wireless Extensions介绍
- 3.4.2 nl80211介绍
- 3.5 本章总结和参考资料说明
- 3.5.1 本章总结
- 3.5.2 参考资料说明
- 第4章 深入理解wpa_supplicant
- 4.1 概述
- 4.2 初识wpa_supplicant
- 4.2.1 wpa_supplicant架构
- 4.2.2 wpa_supplicant编译配置
- 4.2.3 wpa_supplicant命令和控制API
- 4.2.4 git的使用
- 4.3 wpa_supplicant初始化流程
- 4.3.1 main函数分析
- 4.3.2 wpa_supplicant_init函数分析
- 4.3.3 wpa_supplicant_add_iface函数分析
- 4.3.4 wpa_supplicant_init_iface函数分析
- 4.4 EAP和EAPOL模块
- 4.4.1 EAP模块分析
- 4.4.2 EAPOL模块分析
- 4.5 wpa_supplicant连接无线网络分析
- 4.5.1 ADD_NETWORK命令处理
- 4.5.2 SET_NETWORK命令处理
- 4.5.3 ENABLE_NETWORK命令处理
- 4.6 本章总结和参考资料说明
- 4.6.1 本章总结
- 4.6.2 参考资料说明
- 第5章 深入理解WifiService
- 5.1 概述
- 5.2 WifiService的创建及初始化
- 5.2.1 HSM和AsyncChannel介绍
- 5.2.2 WifiService构造函数分析
- 5.2.3 WifiStateMachine介绍
- 5.3 加入无线网络分析
- 5.3.1 Settings操作Wi-Fi分析
- 5.3.2 WifiService操作Wi-Fi分析
- 5.4 WifiWatchdogStateMachine介绍
- 5.5 Captive Portal Check介绍
- 5.6 本章总结和参考资料说明
- 5.6.1 本章总结
- 5.6.2 参考资料说明
- 第6章 深入理解Wi-Fi Simple Configuration
- 6.1 概述
- 6.2 WSC基础知识
- 6.2.1 WSC应用场景
- 6.2.2 WSC核心组件及接口
- 6.3 Registration Protocol详解
- 6.3.1 WSC IE和Attribute介绍
- 6.3.2 802.11管理帧WSC IE设置
- 6.3.3 EAP-WSC介绍
- 6.4 WSC代码分析
- 6.4.1 Settings中的WSC处理
- 6.4.2 WifiStateMachine的处理
- 6.4.3 wpa_supplicant中的WSC处理
- 6.4.4 EAP-WSC处理流程分析
- 6.5 本章总结和参考资料说明
- 6.5.1 本章总结
- 6.5.2 参考资料说明
- 第7章 深入理解Wi-Fi P2P
- 7.1 概述
- 7.2 P2P基础知识
- 7.2.1 P2P架构
- 7.2.2 P2P Discovery技术
- 7.2.3 P2P工作流程
- 7.3 WifiP2pSettings和WifiP2pService介绍
- 7.3.1 WifiP2pSettings工作流程
- 7.3.2 WifiP2pService工作流程
- 7.4 wpa_supplicant中的P2P
- 7.4.1 P2P模块初始化
- 7.4.2 P2P Device Discovery流程分析
- 7.4.3 Provision Discovery流程分析
- 7.4.4 GO Negotiation流程分析
- 7.5 本章总结和参考资料说明
- 7.5.1 本章总结
- 7.5.2 参考资料说明
- 第8章 深入理解NFC
- 8.1 概述
- 8.2 NFC基础知识
- 8.2.1 NFC概述
- 8.2.2 NFC R/W运行模式
- 8.2.3 NFC P2P运行模式
- 8.2.4 NFC CE运行模式
- 8.2.5 NCI原理
- 8.2.6 NFC相关规范
- 8.3 Android中的NFC
- 8.3.1 NFC应用示例
- 8.3.2 NFC系统模块
- 8.4 NFC HAL层讨论
- 8.5 本章总结和参考资料说明
- 8.5.1 本章总结
- 8.5.2 参考资料说明
- 第9章 深入理解GPS
- 9.1 概述
- 9.2 GPS基础知识
- 9.2.1 卫星导航基本原理
- 9.2.2 GPS系统组成及原理
- 9.2.3 OMA-SUPL协议
- 9.3 Android中的位置管理
- 9.3.1 LocationManager架构
- 9.3.2 LocationManager应用示例
- 9.3.3 LocationManager系统模块
- 9.4 本章总结和参考资料说明
- 9.4.1 本章总结
- 9.4.2 参考资料说明
- 附录