作者：徐賽

WLAN驅(qū)動(dòng)概述

WLAN 是基于 HDF（Hardware Driver Foundation）驅(qū)動(dòng)框架開發(fā)的模塊，該模塊可實(shí)現(xiàn)跨操作系統(tǒng)遷移、自適應(yīng)器件差異、模塊化拼裝編譯等功能。從而降低 WLAN 驅(qū)動(dòng)開發(fā)的難度，減少 WLAN 驅(qū)動(dòng)移植和開發(fā)的工作量。

本文主要分析 WLAN 驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的組成和各部件的功能，WLAN 芯片廠商通過本框架如何進(jìn)行各自驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，以及如何使用 HAL 接口。

WLAN驅(qū)動(dòng)架構(gòu)介紹

驅(qū)動(dòng)架構(gòu)主要由 Module、NetDevice、NetBuf、BUS、HAL、Client 和 Message 這七個(gè)部分組成。

Module

Module 基于 HDF 驅(qū)動(dòng)框架實(shí)現(xiàn) WLAN 框架的啟動(dòng)加載、配置文件的解析、設(shè)備驅(qū)動(dòng)的初始化和芯片驅(qū)動(dòng)的初始化等功能，根據(jù) WLAN 的功能特性，劃分 Base、AP、STA 等部件，對(duì)控制流的命令和事件進(jìn)行統(tǒng)一管理。

NetDevice

NetDevice 用于建立專屬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，屏蔽不同 OS 的差異，對(duì) WIFI 驅(qū)動(dòng)提供統(tǒng)一接口，提供統(tǒng)一的 HDF NetDevice 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，及其統(tǒng)一管理、注冊(cè)、去注冊(cè)能力；對(duì)接富設(shè)備上的 Linux 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層；對(duì)接輕設(shè)備上的 Linux 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層。

NetBuf

NetBuf 部件為 WLAN 驅(qū)動(dòng)提供 Linux 或者 LiteOS 原生的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)緩沖的統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的封裝以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的操作接口的封裝

BUS

BUS 驅(qū)動(dòng)模塊向上提供統(tǒng)一的總線抽象接口。通過向下調(diào)用 Platform 層提供的 sdio 接口和封裝適配 usb、pcie 接口，屏蔽不同操作系統(tǒng)的差異；通過對(duì)不同類型的總線操作進(jìn)行統(tǒng)一封裝，屏蔽不同芯片差異，能夠?qū)Σ煌酒瑥S商提供完備的總線驅(qū)動(dòng)功能，不同廠商共用此模塊接口，從而使廠商的開發(fā)更為便捷和統(tǒng)一，

HAL

HAL 部件對(duì) WiFiService 模塊提供標(biāo)準(zhǔn)的 WIFI-HDI 接口和數(shù)據(jù)格式定義，提供能力如下：設(shè)置 MAC 地址、設(shè)置發(fā)射功率、獲取設(shè)備的 MAC 地址等。

Client

Client 部件實(shí)現(xiàn)用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的交互，通過對(duì) sbuf 及 nl80211 做不同適配，根據(jù)產(chǎn)品做配置化編譯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上提供統(tǒng)一的接口調(diào)用，框架如下圖所示：

圖4 Client框架圖

Message

Message 部件為每個(gè)服務(wù)單獨(dú)提供業(yè)務(wù)接口，每個(gè)服務(wù)也可依賴其他服務(wù)形成組合業(yè)務(wù)接口，此模塊支持在用戶態(tài)、內(nèi)核態(tài)和 MCU 環(huán)境運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了組件間的充分解耦。

圖5 當(dāng)前WLAN服務(wù)關(guān)系圖

WLAN驅(qū)動(dòng)開發(fā)步驟與實(shí)例

各 WLAN 廠商驅(qū)動(dòng)開發(fā)人員可根據(jù) WLAN 模塊提供的向下統(tǒng)一接口適配各自的驅(qū)動(dòng)代碼，實(shí)現(xiàn)如下能力：建立/關(guān)閉 WLAN 熱點(diǎn)、掃描、關(guān)聯(lián) WLAN 熱點(diǎn)等；

下面以 hi3881 WLAN 芯片為例，進(jìn)行 WLAN 驅(qū)動(dòng)開發(fā)過程的詳解。

配置WLAN芯片的硬件參數(shù)

1）根據(jù)硬件參數(shù)，通過 wlan_platform.hcs 配置平臺(tái)相關(guān)參數(shù)。

hisi ：& deviceList { device0 ：： deviceInst { deviceInstId = 0; powers { power0 { powerSeqDelay = 0; /* 電源序列延時(shí) */ powerType = 1; /* 電源類型：0--總是打開;1--GPIO */ gpioId = 1; /* GPIO管腳號(hào) */ activeLevel=1; /* 有效電平：0--低；1--高 */ } power1 { powerSeqDelay = 0; /* 電源序列延時(shí) */ powerType = 0; /* 電源類型：0--總是打開；1--GPIO */ } } reset { resetType = 0; /* 復(fù)位類型：0--不管理；1--GPIO */ gpioId = 2; /* GPIO管腳號(hào) */ activeLevel=1; /* 有效電平：0--低；1--高 */ resetHoldTime = 30; /* 復(fù)位配置后的等待時(shí)間（ms） */ } bootUpTimeout = 30; /* 啟動(dòng)超時(shí)時(shí)間（ms） */ bus { busType = 0; /* 總線類型：0-sdio */ busId = 2; /* 總線號(hào) */ funcNum = ［1］; /* SDIO功能號(hào) */ timeout = 1000; /* 讀/寫數(shù)據(jù)的超時(shí)時(shí)間 */ blockSize = 512; /* 讀/寫數(shù)據(jù)的塊大小 */ }}}

2）為 WLAN 塊芯片添加配置文件 wlan_chip_《芯片名》.hcs（如：wlan_chip_hi3881.hcs），配置相關(guān)參數(shù)。

root { wlan_config { hi3881 ：& chipList { chipHi3881 ：： chipInst { match_attr = “hdf_wlan_chips_hi3881”; /* 配置匹配標(biāo)識(shí) */ chipName = “hi3881”; /* WLAN芯片的名稱 */ sdio { vendorId = 0x0296; /* 廠商Id */ deviceId = ［0x5347］; /* 設(shè)備Id */ } } } }}

WLAN初始化相關(guān)適配開發(fā)

1）適配掛接 WLAN 芯片的初始化和去初始化、WLAN 芯片驅(qū)動(dòng)的初始化和去初始化。詳情見 hdf_driver_register.c，分析如下：

#include “hdf_device_desc.h”#include “hdf_wifi_product.h”#include “hdf_log.h”#include “osal_mem.h”#include “hdf_wlan_chipdriver_manager.h”#include “securec.h”#include “wifi_module.h”#include “hi_wifi_api.h”#include “hi_types_base.h”

#define HDF_LOG_TAG Hi3881Driver

/* WLAN芯片的初始化和去初始化函數(shù) */int32_t InitHi3881Chip（struct HdfWlanDevice *device）;int32_t DeinitHi3881Chip（struct HdfWlanDevice *device）;/* WLAN芯片驅(qū)動(dòng)的初始化和去初始化函數(shù) */int32_t Hi3881Deinit（struct HdfChipDriver *chipDriver， struct NetDevice *netDevice）;int32_t Hi3881Init（struct HdfChipDriver *chipDriver， struct NetDevice *netDevice）;/* 初始化mac80211與芯片側(cè)的函數(shù)掛接，包括開始掃描，連接，設(shè)置國(guó)家碼等，詳情見3.2 */hi_void HiMac80211Init（struct HdfChipDriver *chipDriver）;

static const char * const HI3881_DRIVER_NAME = “hisi”;/* WLAN芯片驅(qū)動(dòng)掛接以及mac80211與芯片側(cè)的函數(shù)掛接 */static struct HdfChipDriver *BuildHi3881Driver（struct HdfWlanDevice *device， uint8_t ifIndex）{ struct HdfChipDriver *specificDriver = NULL; if （device == NULL） { HDF_LOGE（“%s fail ： channel is NULL”， __func__）; return NULL; } （void）device; （void）ifIndex; specificDriver = （struct HdfChipDriver *）OsalMemCalloc（sizeof（struct HdfChipDriver））; if （specificDriver == NULL） { HDF_LOGE（“%s fail： OsalMemCalloc fail！”， __func__）; return NULL; } if （memset_s（specificDriver， sizeof（struct HdfChipDriver）， 0， sizeof（struct HdfChipDriver）） ！= EOK） { HDF_LOGE（“%s fail： memset_s fail！”， __func__）; OsalMemFree（specificDriver）; return NULL; }

if （strcpy_s（specificDriver-》name， MAX_WIFI_COMPONENT_NAME_LEN， HI3881_DRIVER_NAME） ！= EOK） { HDF_LOGE（“%s fail ： strcpy_s fail”， __func__）; OsalMemFree（specificDriver）; return NULL; } specificDriver-》init = Hi3881Init; specificDriver-》deinit = Hi3881Deinit; HiMac80211Init（specificDriver）;

return specificDriver;}/* 釋放WLAN芯片驅(qū)動(dòng) */static void ReleaseHi3881Driver（struct HdfChipDriver *chipDriver）{ if （chipDriver == NULL） { return; } if （strcmp（chipDriver-》name， HI3881_DRIVER_NAME） ！= 0） { HDF_LOGE（“%s:Not my driver！”， __func__）; return; } OsalMemFree（chipDriver）;}

static uint8_t GetHi3881GetMaxIFCount（struct HdfChipDriverFactory *factory）{ （void）factory; return 1;}

/* WLAN芯片相關(guān)函數(shù)的注冊(cè) */static int32_t HDFWlanRegHisiDriverFactory（void）{ static struct HdfChipDriverFactory tmpFactory = { 0 }; struct HdfChipDriverManager *driverMgr = NULL; driverMgr = HdfWlanGetChipDriverMgr（）; if （driverMgr == NULL） { HDF_LOGE（“%s fail： driverMgr is NULL！”， __func__）; return HDF_FAILURE; } tmpFactory.driverName = HI3881_DRIVER_NAME; tmpFactory.GetMaxIFCount = GetHi3881GetMaxIFCount; tmpFactory.InitChip = InitHi3881Chip; tmpFactory.DeinitChip = DeinitHi3881Chip; tmpFactory.Build = BuildHi3881Driver; tmpFactory.Release = ReleaseHi3881Driver; tmpFactory.ReleaseFactory = NULL; if （driverMgr-》RegChipDriver（&tmpFactory） ！= HDF_SUCCESS） { HDF_LOGE（“%s fail： driverMgr is NULL！”， __func__）; return HDF_FAILURE; }

return HDF_SUCCESS;}

static int32_t HdfWlanHisiChipDriverInit（struct HdfDeviceObject *device）{ （void）device; return HDFWlanRegHisiDriverFactory（）;}

static int HdfWlanHisiDriverBind（struct HdfDeviceObject *dev）{ （void）dev; return HDF_SUCCESS;}

static void HdfWlanHisiChipRelease（struct HdfDeviceObject *object）{ （void）object;}

struct HdfDriverEntry g_hdfHisiChipEntry = { .moduleVersion = 1， .Bind = HdfWlanHisiDriverBind， .Init = HdfWlanHisiChipDriverInit， .Release = HdfWlanHisiChipRelease， .moduleName = “HDF_WLAN_CHIPS”};/* HDF的驅(qū)動(dòng)加載入口，先執(zhí)行Bind，再執(zhí)行Init */HDF_INIT（g_hdfHisiChipEntry）;

2）芯片初始化和芯片驅(qū)動(dòng)初始化相關(guān)內(nèi)容詳見 hdfinit_3881.c，分解如下：

int32_t InitHi3881Chip（struct HdfWlanDevice *device）{ int32_t ret = HI_SUCCESS; …… ret = hi_wifi_init（maxPortCount， device-》bus）; // 實(shí)現(xiàn)芯片的初始化，包括frw機(jī)制、平臺(tái)和host初始化等等 ……}int32_t DeinitHi3881Chip（struct HdfWlanDevice *device）{ ……int32_t ret = hi_wifi_deinit（）; // 實(shí)現(xiàn)芯片的去初始化……}

3）芯片驅(qū)動(dòng)的初始化與去初始化，主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)的配置和加載

int32_t Hi3881Init（struct HdfChipDriver *chipDriver， struct NetDevice *netDevice）{ ……ret = wal_init_drv_wlan_netdev（type， WAL_PHY_MODE_11N， netDevice）;……}

int32_t Hi3881Deinit（struct HdfChipDriver *chipDriver， struct NetDevice *netDevice）{ return wal_deinit_drv_wlan_netdev（netDevice）;}

4）在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行初始化時(shí)，掛接 NetDevice 中提供的數(shù)據(jù)發(fā)送、設(shè)置 mac 地址、打開 NetDev 等功能接口。

oal_net_device_ops_stru g_wal_net_dev_ops = { .getStats = wal_netdev_get_stats， .open = wal_netdev_open， .stop = wal_netdev_stop， .xmit = hmac_bridge_vap_xmit， .ioctl = wal_net_device_ioctl， .changeMtu = oal_net_device_change_mtu， .init = oal_net_device_init， .deInit = oal_net_free_netdev，#if （defined（_PRE_WLAN_FEATURE_FLOWCTL） || defined（_PRE_WLAN_FEATURE_OFFLOAD_FLOWCTL）） .selectQueue = wal_netdev_select_queue，#endif

.setMacAddr = wal_netdev_set_mac_addr，#if （_PRE_OS_VERSION_LITEOS == _PRE_OS_VERSION） .netifNotify = HI_NULL，#endif .specialEtherTypeProcess = SpecialEtherTypeProcess，};oal_net_device_ops_stru *wal_get_net_dev_ops（hi_void）{ return &g_wal_net_dev_ops;}

hi_s32 wal_init_netdev（nl80211_iftype_uint8 type， oal_net_device_stru *netdev）{ ……netdev-》netDeviceIf = wal_get_net_dev_ops（）;……}

控制流命令下發(fā)和事件上報(bào)的適配

1）命令下發(fā)綁定，包括具有公共能力的設(shè)置 mac 地址、設(shè)置發(fā)射功率等；STA 相關(guān)的連接、掃描等；AP 相關(guān)的啟動(dòng) ap、設(shè)置國(guó)家碼等。

static struct HdfMac80211BaseOps g_baseOps = { .SetMode = WalSetMode， .AddKey = WalAddKey， .DelKey = WalDelKey， .SetDefaultKey = WalSetDefaultKey， .GetDeviceMacAddr = WalGetDeviceMacAddr， .SetMacAddr = WalSetMacAddr， .SetTxPower = WalSetTxPower， .GetValidFreqsWithBand = WalGetValidFreqsWithBand， .GetHwCapability = WalGetHwCapability};static struct HdfMac80211STAOps g_staOps = { .Connect = WalConnect， .Disconnect = WalDisconnect， .StartScan = WalStartScan， .AbortScan = WalAbortScan， .SetScanningMacAddress = WalSetScanningMacAddress，};static struct HdfMac80211APOps g_apOps = { .ConfigAp = WalConfigAp， .StartAp = WalStartAp， .StopAp = WalStopAp， .ConfigBeacon = WalChangeBeacon， .DelStation = WalDelStation， .SetCountryCode = WalSetCountryCode， .GetAssociatedStasCount = WalGetAssociatedStasCount， .GetAssociatedStasInfo = WalGetAssociatedStasInfo};hi_void HiMac80211Init（struct HdfChipDriver *chipDriver）{ if （chipDriver == NULL） { oam_error_log（0， OAM_SF_ANY， “%s:input is NULL！”， __func__）; return; } chipDriver-》ops = &g_baseOps; chipDriver-》staOps = &g_staOps; chipDriver-》apOps = &g_apOps;}

2）事件上報(bào)接口調(diào)用，WLAN 框架提供了 event 事件的上報(bào)接口，詳情見 hdf_wifi_event.c，例：調(diào)用 HdfWifiEventNewSta AP 上報(bào)新關(guān)聯(lián)的某個(gè) STA 的情況

hi_u32 oal_cfg80211_new_sta（oal_net_device_stru *net_device， const hi_u8 *mac_addr， hi_u8 addr_len， oal_station_info_stru *station_info， oal_gfp_enum_uint8 en_gfp）{#if （_PRE_OS_VERSION_LINUX == _PRE_OS_VERSION） && ！defined（_PRE_HDF_LINUX） cfg80211_new_sta（net_device， mac_addr， station_info， en_gfp）; hi_unref_param（addr_len）;#elif （_PRE_OS_VERSION_LITEOS == _PRE_OS_VERSION） || defined（_PRE_HDF_LINUX） struct StationInfo info = { 0 }; info.assocReqIes = station_info-》assoc_req_ies; info.assocReqIesLen = station_info-》assoc_req_ies_len; HdfWifiEventNewSta（net_device， mac_addr， WLAN_MAC_ADDR_LEN， &info）; hi_unref_param（en_gfp）; hi_unref_param（addr_len）;#endif return HI_SUCCESS;}

使用HAL的開發(fā)步驟與實(shí)例

HAL模塊使用步驟

圖6 HAL使用流程

1）使用 WifiConstruct 創(chuàng)建一個(gè) WiFi 實(shí)體。

2）用創(chuàng)建的 WiFi 實(shí)體調(diào)用 start 開啟 HAL 和驅(qū)動(dòng)之間的通道，獲得驅(qū)動(dòng)網(wǎng)卡信息。

3）通過 createFeature 一個(gè) apFeature 或者 staFeature。后面可通過這些 Feature 去調(diào)用具體的實(shí)現(xiàn)接口，下面基于創(chuàng)建的 apFeature。

4）調(diào)用和使用相關(guān)接口：如 setMacAddress 設(shè)置 MAC 地址、getDeviceMacAddress 獲取設(shè)備的 MAC 地址等。

5）調(diào)用 destroyFeature，銷毀掉創(chuàng)建的這個(gè) Feature。

6）調(diào)用 stop 銷毀創(chuàng)建的通道。

7）執(zhí)行 WifiDestruct 銷毀創(chuàng)建的 WiFi 實(shí)體。

HAL使用實(shí)例

#include “wifi_hal.h”#include “wifi_hal_sta_feature.h”#include “wifi_hal_ap_feature.h”#include “wifi_hal_cmd.h”#include “wifi_hal_event.h”

#define MAC_LEN 6

static void *hal_main（）{ int ret; struct IWiFi *wifi;

/* 創(chuàng)建一個(gè)WiFi實(shí)體 */ ret = WifiConstruct（&wifi）; if （ret ！= 0 || wifi == NULL） { return; }

/* 開啟HAL和驅(qū)動(dòng)之間的通道 */ ret = wifi-》start（wifi）; if （ret ！= 0） { return; }

/* 創(chuàng)建apFeature */ ret = wifi-》createFeature（PROTOCOL_80211_IFTYPE_AP， （struct IWiFiBaseFeature **）&apFeature）; if （ret ！= 0） { return; }

/* 獲取設(shè)備的MAC地址 */ unsigned char mac［MAC_LEN］ = {0}; ret = apFeature-》baseFeature.getDeviceMacAddress（（struct IWiFiBaseFeature *）apFeature， mac， MAC_LEN）; if （ret ！= 0） { return; }

/* 銷毀掉創(chuàng)建的這個(gè)Feature */ ret = wifi-》destroyFeature（（struct IWiFiBaseFeature *）apFeature）; if （ret ！= 0） { return; }

/* 銷毀創(chuàng)建的通道 */ ret = wifi-》stop（wifi）; if （ret ！= 0） { return; }

/* 銷毀創(chuàng)建的WiFi實(shí)體 */ ret = WifiDestruct（&wifi）; if （ret ！= 0） { return; } return;}

總結(jié)

以上是基于 WLAN 框架開發(fā)所涉及的所有核心適配，重點(diǎn)介紹了 WLAN 框架的各部件的詳情，以 3881 為例進(jìn)行了 WLAN 芯片開發(fā)過程的詳細(xì)講解，希望通過本次的文檔，您能初步掌握開發(fā) WLAN 的步驟和方法，接下來(lái)就在 HDF WLAN 框架下盡情的開發(fā)和釋放熱情吧！

責(zé)任編輯：haq