wpa_supplicant下行接口浅析

wpa_supplicant通过socket通信机制实现下行接口，与内核进行通信，获取信息或下发命令。

以下摘自http://blog.csdn.net/fxfzz/article/details/6176414 ，该文章应该主要是分析wpa_supplicant_6的，和wpa_supplicant_8确实存在一些差别！！！以下还是根据6来分析。

wpa_supplicant提供的下行接口主要用于和kernel（driver）进行通信，下发命令和获取信息。

wpa_supplicant下行接口主要包括三种重要的接口：

.PF_INET socket接口，主要用于向kernel 发送ioctl命令，控制并获取相应信息。
.PF_NETLINK socket接口，主要用于接收kernel发送上来的event 事件。
.PF_PACKET socket接口，主要用于向driver传递802.1X报文。

主要涉及到的文件包括：driver.h，drivers.c，driver_wext.h，driver_wext.c，l2_packet.h和l2_packet_linux.c。其中，

driver.h，drivers.c，driver_wext.h和driver_wext.c实现PF_INET socket接口和PF_NETLINK socket接口；
l2_packet.h和l2_packet_linux.c实现PF_PACKET socket接口。

(1) driver.h/drivers.c：主要用于封装底层差异，对外显示一个相同的wpa_driver_ops接口。wpa_supplicant可支持atmel, Broadcom, ipw, madwifi, ndis, nl80211, wext等多种驱动。

其中一个最主要的数据结构为wpa_driver_ops, 其定义了driver相关的各种操作接口。

(2) driver_wext.h/driver_wext.c实现了wext形式的wpa_driver_ops，并创建了PF_INET socket接口和PF_NETLINK socket接口(wpa_supplicant_8中没有创建PF_NETLINK socket接口)，然后通过这两个接口完成与kernel的信息交互。

wext提供的一个主要数据结构为：

struct wpa_driver_wext_data {
       void *ctx;
       int event_sock;  //PF_NETLINK socket接口
       int ioctl_sock;   //PF_INET socket接口
       int mlme_sock;
       char ifname[IFNAMSIZ + ];
       int ifindex;
       int ifindex2;
       int if_removed;
       u8 *assoc_req_ies;
       size_t assoc_req_ies_len;
       u8 *assoc_resp_ies;
       size_t assoc_resp_ies_len;
       struct wpa_driver_capa capa;
       int has_capability;
       int we_version_compiled;
 
       /* for set_auth_alg fallback */
       int use_crypt;
       int auth_alg_fallback;
 
       int operstate;
 
       char mlmedev[IFNAMSIZ + ];
 
       int scan_complete_events;
};

其中event_sock 为PF_NETLINK socket接口，ioctl_sock为PF_INET socket接口。

driver_wext.c实现了大量底层处理函数用于实现wpa_driver_ops操作参数，其中比较重要的有：

/* 初始化wpa_driver_wext_data 数据结构，并创建PF_NETLINK socket和 PF_INET socket 接口 */
void * wpa_driver_wext_init(void *ctx, const char *ifname)；
 
/* 销毁wpa_driver_wext_data 数据结构，PF_NETLINK socket和 PF_INET socket 接口 */
void wpa_driver_wext_deinit(void *priv)；
 
//下面这个方法在wpa_supplicant_6上，wpa_supplicant_8中没有....
static void wpa_driver_wext_event_receive(int sock, void *eloop_ctx,
                                     void *sock_ctx)；
/* 处理kernel主动发送的event事件的 callback 函数 */

最后，将实现的操作函数映射到一个全局的wpa_driver_ops类型数据结构 wpa_driver_wext_ops中。

const struct wpa_driver_ops wpa_driver_wext_ops = {
       .name = "wext",
       .desc = "Linux wireless extensions (generic)",
       .get_bssid = wpa_driver_wext_get_bssid,
       .get_ssid = wpa_driver_wext_get_ssid,
       .set_wpa = wpa_driver_wext_set_wpa,
       .set_key = wpa_driver_wext_set_key,
       .set_countermeasures = wpa_driver_wext_set_countermeasures,
       .set_drop_unencrypted = wpa_driver_wext_set_drop_unencrypted,
       .scan = wpa_driver_wext_scan,
       .get_scan_results2 = wpa_driver_wext_get_scan_results,
       .deauthenticate = wpa_driver_wext_deauthenticate,
       .disassociate = wpa_driver_wext_disassociate,
       .set_mode = wpa_driver_wext_set_mode,
       .associate = wpa_driver_wext_associate,
       .set_auth_alg = wpa_driver_wext_set_auth_alg,
       .init = wpa_driver_wext_init,
       .deinit = wpa_driver_wext_deinit,
       .add_pmkid = wpa_driver_wext_add_pmkid,
       .remove_pmkid = wpa_driver_wext_remove_pmkid,
       .flush_pmkid = wpa_driver_wext_flush_pmkid,
       .get_capa = wpa_driver_wext_get_capa,
       .set_operstate = wpa_driver_wext_set_operstate,
};

(3) l2_packet.h/l2_packet_linux.c主要用于实现PF_PACKET socket接口，通过该接口，wpa_supplicant可以直接将802.1X packet发送到L2层，而不经过TCP/IP协议栈。

其中主要的功能函数为：

/* 创建并初始化PF_PACKET socket接口，其中rx_callback 为从L2接收到的packet 处理callback函数 */
struct l2_packet_data * l2_packet_init(
       const char *ifname, const u8 *own_addr, unsigned short protocol,
       void (*rx_callback)(void *ctx, const u8 *src_addr,
                         const u8 *buf, size_t len),
       void *rx_callback_ctx, int l2_hdr);

ps:l2_packet_init方法中有代码：

eloop_register_read_sock(l2->fd, l2_packet_receive, l2, NULL);

即注册了与socket关联的回调方法为l2_packet_receive。

/* 销毁 PF_PACKET socket接口 */
void l2_packet_deinit(struct l2_packet_data *l2);
 
/* L2层packet发送函数，wpa_supplicant用此发送L2层 802.1X packet  */
int l2_packet_send(struct l2_packet_data *l2, const u8 *dst_addr, u16 proto,
                 const u8 *buf, size_t len);
 
/*  L2层packet接收函数，接收来自L2层数据后，将其发送到上层  */
static void l2_packet_receive(int sock, void *eloop_ctx, void *sock_ctx);

最后，附图说明wpa_supplicant与驱动交互的过程。从该图看，因为应用层部分还有WifiLayer类，说明android源码应该是2.1的，比较老了。不过分析了下wpa_supplicant，感觉变动不大，还是可以参考一下底层这一部分的。