如何学习Linux无线驱动（mac80211）的结构？

Question

Linux无线驱动mac80211中有这么多结构。像

struct net_device

、

struct ieee80211_hw

、

struct ieee80211_vif

和

struct ieee80211_local

等等。如此多的结构我不明白它们包含什么信息以及它们何时初始化。

我如何了解它们以及无线驱动程序的整个架构？

Answer 1

您可能想查看 Johannes Berg（mac80211 维护者）的幻灯片这里。

它们可能有点过时，但应该为您提供一个起点。

Linux WiFi 内核堆栈的高级描述：

当我们谈论 WiFi 时，了解用户空间与内核通信的路径有 2 条，这一点很重要：
- 数据路径：接收到的数据从无线驱动程序传递到netdev核心（通常使用
```
netif_rx()
```
  ）。从那里，网络核心将通过 TCP/IP 堆栈代码传递它，并将其排队到用户空间进程将从中读取它的相关套接字上。在 Tx 路径上，数据包将使用
```
ndo_start_xmit()
```
  回调从 netdev 核心发送到无线驱动程序。驱动程序通过使用
```
struct net_device_ops
```
  .
- 控制路径：此路径是用户空间如何控制WiFi接口/设备并执行诸如扫描 / 身份验证 / 关联等操作的路径。用户空间接口基于 netlink，称为
```
nl80211
```
  （参见
```
include/uapi/linux/nl80211.h
```
  ）。您可以发送命令并获取事件响应。
当您发送
```
nl80211
```
命令时，它最初由
```
cfg80211
```
内核模块处理（它的代码位于
```
net/wireless
```
下，处理程序位于
```
net/wireless/nl80211.c
```
中）。
```
cfg80211
```
通常会呼叫较低级别的司机。对于完整的 MAC 硬件，特定的硬件驱动程序位于 cfg80211 的正下方。下面的驱动程序
```
cfg80211
```
通过使用
```
cfg80211
```
向
```
cfg80211_ops struct
```
注册了一组操作。例如，请参阅 brcmfmac 驱动程序 (
```
drivers/net/wireless/brcm80211/brcmfmac/wl_cfg80211.c
```
)
对于软 MAC 硬件，有
```
mac80211
```
，它是实现 802.11 MAC 层的内核模块。在这种情况下，
```
cfg80211
```
将与
```
mac80211
```
对话，后者将依次使用特定于硬件的较低级别驱动程序。一个例子是 iwlwifi（适用于英特尔芯片）。

mac80211

通过使用

cfg80211

将自身注册到

cfg80211_ops

（请参阅

net/mac80211/cfg.c

）。特定硬件驱动程序通过使用

mac80211

（例如

ieee80211_ops struct

）向

drivers/net/wireless/iwlwifi/mvm/mac80211.c

注册自身。

您连接的新 NIC 的初始化是从堆栈底部向上进行的。特定于硬件的驱动程序通常会在探测硬件后调用 mac80211 的
```
ieee80211_allow_hw()
```
。
```
ieee80211_alloc_hw()
```
获取硬件驱动程序使用的私有数据结构的大小。它依次调用
```
cfg80211 wiphy_new()
```
，它为 wiphy 结构体、
```
ieee80211_local struct
```
（由
```
mac80211
```
使用）和硬件驱动程序私有数据（在
```
ieee80211_alloc_hw
```
代码中看到分层）提供足够的空间实际分配。
```
ieee80211_hw
```
是
```
ieee80211_local
```
中的嵌入式结构，对硬件驱动程序“可见”。所有这些 (
```
wiphy
```
、
```
ieee80211_local
```
、
```
ieee80211_hw
```
) 代表连接的单个物理设备。
在单个物理设备（也称为 phy）之上，您可以设置多个虚拟接口。这些本质上就是您所知道的 wlan0 或 wlan1，您可以使用
```
ifconfig
```
进行控制。每个这样的虚拟接口都由
```
ieee80211_vif
```
表示。该结构最后还包含由硬件驱动程序访问的私有结构。多个接口可用于运行诸如 wlan0 上的站和 wlan1 上的 AP 之类的东西（这取决于硬件功能）。

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