Как работает библиотека nl80211 & cfg80211?

Ответ 1

Чтобы управлять беспроводными драйверами из пользовательского пространства, используются некоторые процессы обмена сообщениями IPC между ядром и пользовательским пространством.

• Сначала использовался ioctl с зависимыми от поставщика API.
• В 1996 году Jean Tourrilhes создает беспроводные расширения (WE или WEXT).

Беспроводное расширение (WE) - это общий API, позволяющий драйверу выставить конфигурацию пользовательского пространства и статистику, специфичную для общие беспроводные локальные сети.

• В 2006 году Джон Линвилл создает mac80211, а Йоханнес Берг создает cfg80211 и nl80211. Вместе он предназначен для замены беспроводных расширений.

  +-------------+
  |             |
  |  Userspace  |
  |             |
  +-------------+
        ^
  - - - | - - - - 
        | nl80211
        v
  +-------------+
  |             |
  |  cfg80211   |
  |             |
  +-------------+
  +-------------+
  |             |
  |  mac80211   |
  |   driver    |
  |             |
  +-------------+
  

Важным моментом является то, что nl80211/cfg80211/mac80211 больше не используют ioctl, они используют netlink.

Итак, такие инструменты, как iw, hostapd или wpa_supplicant использовать некоторые библиотеки netlink (например libnl или libnl-tiny) и общий заголовок интерфейса netlink, который, конечно, nl80211.h.

Существует не так много документов, но я советую вам прочитать документацию libnl, а затем iw исходный код (потому что iw использует libnl).

Ответ 2

Несколько более подробное изображение того, как nl80211 и cfg80211 работают с другими частями системы (user space, kernel и hardware).

• nl80211 - это интерфейс между программным обеспечением пользовательского пространства (iw, wpa_supplicant и т.д.) и ядрами (cfg80211 и mac80211 ядрами ядра и конкретными драйверами).
• Драйверы и оборудование WiFi могут быть Full-MAC или Soft-MAC (см. Wireless_network_interface_controller).
• cfg80211_ops - это набор операций, в которых драйверы Full-MAC и регистр модуля mac80211 находятся в модуле cfg80211.
• ieee80211_ops - это набор операций, которые драйверы Soft-MAC регистрируются в модуле mac80211.

Ответ 3

См. мой ответ на Как узнать структуру драйверов беспроводной сети Linux (mac80211)?

В wpa_supplicant вы можете выполнить код в src/drivers/driver_nl80211.c. Это драйвер wpa_supplicant (не драйвер ядра, а абстракция, используемая в коде wpa_supplicant), который использует libnl для связи с модулем ядра cfg80211. Если wpa_supplicant выдает сканирование, то вызывает вызов wpa_driver_nl80211_scan. Он создает сообщение netlink с помощью команды NL80211_CMD_TRIGGER_SCAN и со всеми параметрами, необходимыми для сканирования.