nl80211 库和 cfg80211 如何工作？

Question

我想详细了解nl80211 和cfg80211 的工作原理。函数流，nl80211 如何与wpa_supplicant、iw 等网络工具交互。

请给我一些有用的链接或参考书籍。

Answer 1

为了能够从用户空间控制无线驱动程序，使用了内核和用户空间之间的一些 IPC 通信过程。

• 最初使用的是 ioctl 和供应商相关的 API。
• 1996 年，Jean Tourrilhes 创建了wireless extensions（WE 或 WEXT）。

无线扩展 (WE) 是一个通用 API，允许驱动程序 暴露给特定的用户空间配置和统计信息 常见的无线局域网。

• 2006 年，John Linville 创建了mac80211，Johannes Berg 创建了cfg80211 和nl80211。它旨在共同取代无线扩展。

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        | nl80211
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  |  cfg80211   |
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  |  mac80211   |
  |   driver    |
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重要的一点是nl80211/cfg80211/mac80211不再使用ioctl，他们使用netlink。

因此，iw、hostapd 或 wpa_supplicant 等工具使用一些 netlink 库（如 libnl 或 libnl-tiny）和 netlink 接口公共标头，当然是 nl80211.h。

没有那么多文档，但我建议你阅读libnl documentation，然后阅读iw source code（因为我使用libnl）。

Answer 2

关于nl80211 和cfg80211 如何与系统的其他部分（user space、kernel 和hardware）一起工作的更详细的图片。

• nl80211 是用户空间软件（iw、wpa_supplicant 等）和内核（cfg80211 和 mac80211 内核模块和特定驱动程序）之间的接口。
• WiFi 驱动程序和硬件可以是全 MAC 或软 MAC（请参阅 Wireless_network_interface_controller）。
• cfg80211_ops 是一组全 MAC 驱动程序和 mac80211 模块注册到 cfg80211 模块的操作。
• ieee80211_ops 是 Soft-MAC 驱动程序注册到 mac80211 模块的一组操作。

Answer 3

查看我的回复 How to learn the structure of Linux wireless drivers (mac80211)?

在wpa_supplicant，您可以按照src/drivers/driver_nl80211.c中的代码。这是一个 wpa_supplicant 驱动程序（不是内核驱动程序，而是wpa_supplicant 代码中使用的抽象），它使用libnl 与内核cfg80211 模块进行通信。例如，当wpa_supplicant 发出扫描时，wpa_driver_nl80211_scan 会被调用。它使用名为NL80211_CMD_TRIGGER_SCAN 的命令和扫描所需的所有参数构建netlink 消息。

Answer 4

我已经为 linux 中的无线堆栈创建了一个基本的代码流程图，
一路从 wpa_supplicant > cfg80211 > mac80211 > ath9k_htc。

已针对 linux 内核 5.4.31 跟踪代码。

这里是link。