wifi架构

wifi的层次结构

wifi分为以下几个层次&＃xff1a;

1. wifi setting&＃xff0c;UI界面
2. wifi framework
3. wifi 硬件抽象层
4. wifi 服务层
5. wifi驱动层

wifi的ui界面主要在如下的目录中&＃xff1a;packages\apps\Settings\src\com\android\settings\wifi.

• WifiSettings.java负责显示wifi的设置界面。
• WifiEnabler.java主要是wifi的开关逻辑
• WifiDialog.java负责wifi的对话框显示
• AdvancedSettings.java负责wifi的高级选项的显示
• AccessPoint.java表示一个ap所有属性的一个类
• WifiInfo.java主要是wifi的一些配置信息&＃xff0c;列如鉴权方式&＃xff0c;密码&＃xff0c;ssid等

wifi界面的编译输出是在settings.apk中。为什么要说每层的编译输出结果呢&＃xff0c;因为在调试中&＃xff0c;你可能只是修改了某一层的某几个文件而已&＃xff0c;这时候&＃xff0c;你没必要重新编译整个文件系统&＃xff0c;而只要编译这一层对应的输出&＃xff0c;然后通过adb或其他的途径替换原有的包&＃xff0c;再重起目标板&＃xff0c;就可以生效了。

wifi的framework主要有如下几个类&＃xff1a;

• framework/base/wifi/java/android/net/wifi/wifiManager.java
• framework/base/services/java/com/android/wifiService.java
• framework/base/wifi/java/android/net/wifi/wifiMonitor.java
• framework/base/core/jni/android_net_wifi_wifi.cpp

他们的编译输出主要有两个类:一个framework.jar&＃xff0c;另一个是services.jar&＃xff0c;由于这一层的修改要编译整个framework 或services&＃xff0c;所以编译时间长&＃xff0c;调试花费时间长。但理论上&＃xff0c;可以只编译修改的类&＃xff0c;然后替换framework.jar或services.jar对应的类即可。该过程可以通过java的perl脚本来实现&＃xff0c;可以大大节省编译的时间&＃xff0c;加快调试的进度&＃xff0c;好言归正传&＃xff01;

wifiManager.java是通过ibinder调用到wifiservice.java的&＃xff0c;wifiManager.java只是封装了一些供sdk开发用的api接口&＃xff0c;如果要了解当前sdk关于wifi相关的api&＃xff0c;可以查看android文件系统的current.xml文件&＃xff0c;wifiManager.java现实的主要功能都是在wifiservice.java中实现的&＃xff0c;所以wifisercie.java是我们研究wifi的主要对象。

wifiservice.java主要是执行一些wifi的命令&＃xff0c;如扫描&＃xff0c;连接ap&＃xff0c;断开ap等&＃xff0c;更详细的就没必要说了&＃xff0c;看代码。但需要知道&＃xff0c;这个类主要就是用来执行wifi的命令的&＃xff0c;wifi是有两条路的&＃xff0c;一条是执行命令的路径&＃xff0c;一条是接口事件的路径。而wifiservice.java正是用来执行命令的。

而wifiMonitor.java就是用来接收服务层上来的事件的&＃xff0c;例如&＃xff1a;断开&＃xff0c;连接&＃xff0c;有扫描结果等事件&＃xff0c;也就是刚说的wifi的另一条路径。

而android_net_wifi_wifi.cpp就是典型jni接口了&＃xff0c;通过它来直接调用到wifi的硬件抽象层。

wifi的硬件抽象层就是&＃xff1a;hardware/libharedware_legacy/wifi/wifi.c&＃xff0c;该层居于wifi framework与wifi wpa_supplicant服务层之间&＃xff0c;起着承上启下的作用&＃xff0c;具体是&＃xff1a;android_net_wifi_wifi.cpp中的大部分接口都是直接有wifi.c文件来实现&＃xff0c;该文件通过socket接口来跟wifi服务层来通讯。

wifi的服务层就是wpa_supplicant层&＃xff0c;该层是wifi framework层的基石&＃xff0c;该层与上层的wifi.c通过socket通讯方式来实现控制接口&＃xff0c;同样也是通过socket通讯方式实现了事件接口&＃xff0c;控制接口对应用于wifiservice.java的命令的发送&＃xff1b;而事件接口对应用wifimonitor.java的事件的接收。从而实现了命令和事件两条通路。

该层的代码路径是&＃xff1a;external/wpa_supplicant/目录下。

wpa_supplicant的功能很强大&＃xff0c;在目前的android机器里&＃xff0c;wifi除了传输应用数据不会经过wpa_supplicant这一层以外&＃xff0c;其他上层所有相关的功能都会间接的调用的wpa_supplicant这一层。譬如&＃xff1a;点击扫描按钮&＃xff0c;连接ap&＃xff0c;断开ap&＃xff0c;信号强度的动态改变&＃xff0c;获取扫描结果&＃xff0c;鉴权&＃xff0c;等等都是要通过wpa_supplicant来执行实际的功能。

而这一层跟wifi的驱动就典型的socket系统调用了&＃xff0c;大家都知道使用socket&＃xff0c;得指定所使用的协议族&＃xff0c;在这里&＃xff0c;PF_INET协议就是我们通用的tcp/ip协议&＃xff1b;而PF_NETLINK协议族是用于wpa_supplicant获取内核上来的事件的&＃xff1b;而PF_PACKET协议族是说用于接收基于链路层上的裸数据的&＃xff0c;该协议主要用来做鉴权的&＃xff0c;诸如wpa&＃xff0c;wpa2&＃xff0c;wapi等。

该层是在内核目录下&＃xff0c;有两种存在形式&＃xff0c;一个是模块驱动方式&＃xff0c;此时代码就可能不在内核里&＃xff0c;一种是内核内建&＃xff08;buit-in&＃xff09;方式&＃xff0c;就是包含在内核里&＃xff0c;linux内核已经支持了很多的wifi网卡的驱动。通常在目录内核根目录&＃xff1a;drivers\net\wireless下面。

wifi驱动从某种意义上将可以分为两种&＃xff1a;一种是硬件mac&＃xff0c;就是mac协议由硬件实现&＃xff0c;当然省时又省力了。另一种是软mac&＃xff0c;就是由软件来实现mac&＃xff0c;软件复杂些&＃xff0c;但可以节省硬件成本。软mac在linux下的目录如下&＃xff1a;net/mac80211。

wifi从硬件接口上将&＃xff0c;分为sdio接口&＃xff0c;usb接口&＃xff0c;pcmcia接口。目前嵌入式上主流是sdio接口和usb接口。分别需要硬件资源有sdio控制器和usb主控制器及相应的驱动的支持。

wifi驱动架构遵循一般的网络设备驱动模型的架构&＃xff0c;当然又不同于一般的有线网络驱动模型。具体的鉴于篇幅在这里就不详细讨论了&＃xff0c;因为这一篇是讨论架构的&＃xff0c;不拘泥于细节的。

最后&＃xff1a;讲了这么多层次结构&＃xff0c;怎么样把他们串起来呢&＃xff1f;这个要留给读者了&＃xff0c;但我可以给你一个不坏的建议&＃xff08;如果你不能提供更好的建议的话&＃xff09;&＃xff1a;你可以在手机上点击扫描操作&＃xff0c;看扫描命令时怎么样发送下去&＃xff0c;直止驱动里是怎么驱动的&＃xff0c;而后wifi网卡接收到驱动里的扫描命令后&＃xff0c;开始努力的扫描&＃xff0c;扫描完后&＃xff0c;如果有扫描结果&＃xff0c;会通过事件又是怎么样将扫描结果上传给wifi上层并显示出来的。