wifi驅動的理解（1）——驅動架構
轉載請註明出處：http://blog.csdn.net/Righthek 謝謝！
在分析WIFI驅動前，分享一下個人對Linux驅動的一些瞭解，其實縱觀Linux眾多的裝置驅動，幾乎都是以匯流排為載體，所有的資料傳輸都是基於匯流排形式的，即使裝置沒有所謂的匯流排介面，但是Linux還是會給它新增一條虛擬匯流排，如platform匯流排等；介於WIFI的驅動實在是太龐大了，同時又是基於比較複雜的USB匯流排，所以建議讀者在看此文章之前，先了解一下USB裝置驅動和網路裝置驅動。
我們要看懂WIFI驅動，首先要明白WIFI的工作原理。所以前期有幾篇文章都是講解WIFI的工作原理。從這篇文章開始，我們將進入WIFI的程式碼世界。對於支援802.11n、802.11ac這些比較新的無線標準的WIFI晶片，其驅動程式也會越來越複雜。那麼我們怎麼入手去了解及分析它呢？
特別宣告：以下文章是以Station的角色去分析WIFI的驅動。
網上很多文章分析Linux裝置驅動都是從模組載入入手去分析它的驅動原始碼。以博主從事Linux裝置驅動多年的經驗，這確實是一條很直觀又非常好的思路。但是這隻侷限於裝置功能少、介面較簡單、驅動原始碼較少的裝置驅動。對於功能複雜、驅動原始碼龐大的裝置驅動，根據這條思路，很多開發者可能會無耐心走下去，或者會走向死衚衕。
現在我們可以這樣來看，從硬體層面上看，WIFI裝置與CPU通訊是通過USB介面的，與其他WIFI裝置之間的通訊是通過無線射頻（RF）。從軟體層面上看，Linux作業系統要管理WIFI裝置，那麼就要將WIFI裝置掛載到USB總線上，通過USB子系統實現管理。而同時為了對接網路，又將WIFI裝置封裝成一個網路裝置。
我們以USB介面的WIFI模組進行分析：
（1）從USB匯流排的角度去看，它是USB裝置；
（2）從Linux裝置的分類上看，它又是網路裝置；
（3）從WIFI本身的角度去看，它又有自己獨特的功能及屬性，因此它又是一個私有的裝置；
通過上述的分析，我們只要抓住這三條線索深入去分析它的驅動原始碼，整個WIFI驅動框架就會浮現在你眼前。
1、現在我們先從USB裝置開始，要寫一個USB裝置驅動，那麼大致步驟如下：
（1）需要針對該裝置定義一個USB驅動，對應到程式碼中即定義一個usb_driver結構體變數。程式碼如下：
struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver;
（2）填充該裝置的usb_driver結構體成員變數。程式碼如下：
static struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver = {
.name = "XXX_USB_WIFI",
.probe= xxx_probe,
.disconnect= xxx_disconnect,
.suspend= xxx_suspend,
.resume= xxx_resume,
.id_table= xxx_table,
};
（3）將該驅動註冊到USB子系統。程式碼如下：
usb_register(&xxx_usb_wifi_driver);
以上步驟只是一個大致的USB驅動框架流程，而最大和最複雜的工作是填充usb_driver結構體成員變數。以上步驟的主要工作是將USB介面的WIFI裝置掛載到USB總線上，以便Linux系統在USB總線上就能夠找到該裝置。
2、接下來是網路裝置的線索，網路裝置驅動大致步驟如下：
（1）定義一個net_device結構體變數ndev。程式碼如下：
struct net_device *ndev;
（2）初始化ndev變數並分配記憶體。程式碼如下：
ndev=alloc_etherdev();
（3）填充ndev -> netdev_ops結構體成員變數。程式碼如下：
static const struct net_device_ops xxx_netdev_ops= {
.ndo_init= xxx_ndev_init,
.ndo_uninit= xxx _ndev_uninit,
.ndo_open= netdev_open,
.ndo_stop= netdev_close,
.ndo_start_xmit= xxx_xmit_entry,
.ndo_set_mac_address= xxx_net_set_mac_address,
.ndo_get_stats= xxx_net_get_stats,
.ndo_do_ioctl= xxx_ioctl,
};
（4）填充ndev->wireless_handlers結構體成員變數，該變數是無線擴充套件功能。程式碼如下：
ndev->wireless_handlers = (struct iw_handler_def *)&xxx_handlers_def;
（5）將ndev設備註冊到網路子系統。程式碼如下：
register_netdev(ndev);
3、WIFI裝置本身私有的功能及屬性，如自身的配置及初始化、建立與使用者空間的互動介面、自身功能的實現等。
（1）自身的配置及初始化。程式碼如下：
xxx_read_chip_info();
xxx_chip_configure();
xxx_hal_init();
（2）主要是在proc和sys檔案系統上建立與使用者空間的互動介面。程式碼如下：
xxx_drv_proc_init();
xxx_ndev_notifier_register();
（3）自身功能的實現，在前面章節上我們已經講解過WIFI的網路及接入原理，如掃描等。同時由於WIFI在移動裝置中，相對功耗比較大，因此，對於功耗、電源管理也會在驅動中體現。
本文章只是博主結合自身工作經驗分享一個大致的對wifi驅動框架的理解，後期文章將會細化這些內容。敬請讀者期待，謝謝！
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在分析WIFI驅動前，分享一下個人對Linux驅動的一些瞭解，其實縱觀Linux眾多的裝置驅動，幾乎都是以匯流排為載體，所有的資料傳輸都是基於匯流排形式的，即使裝置沒有所謂的匯流排介面，但是Linux還是會給它新增一條虛擬匯流排，如platform匯流排等；介於WIFI的驅動實在是太龐大了，同時又是基於比較複雜的USB匯流排，所以建議讀者在看此文章之前，先了解一下USB裝置驅動和網路裝置驅動。
我們要看懂WIFI驅動，首先要明白WIFI的工作原理。所以前期有幾篇文章都是講解WIFI的工作原理。從這篇文章開始，我們將進入WIFI的程式碼世界。對於支援802.11n、802.11ac這些比較新的無線標準的WIFI晶片，其驅動程式也會越來越複雜。那麼我們怎麼入手去了解及分析它呢？
特別宣告：以下文章是以Station的角色去分析WIFI的驅動。
網上很多文章分析Linux裝置驅動都是從模組載入入手去分析它的驅動原始碼。以博主從事Linux裝置驅動多年的經驗，這確實是一條很直觀又非常好的思路。但是這隻侷限於裝置功能少、介面較簡單、驅動原始碼較少的裝置驅動。對於功能複雜、驅動原始碼龐大的裝置驅動，根據這條思路，很多開發者可能會無耐心走下去，或者會走向死衚衕。
現在我們可以這樣來看，從硬體層面上看，WIFI裝置與CPU通訊是通過USB介面的，與其他WIFI裝置之間的通訊是通過無線射頻（RF）。從軟體層面上看，Linux作業系統要管理WIFI裝置，那麼就要將WIFI裝置掛載到USB總線上，通過USB子系統實現管理。而同時為了對接網路，又將WIFI裝置封裝成一個網路裝置。
我們以USB介面的WIFI模組進行分析：
（1）從USB匯流排的角度去看，它是USB裝置；
（2）從Linux裝置的分類上看，它又是網路裝置；
（3）從WIFI本身的角度去看，它又有自己獨特的功能及屬性，因此它又是一個私有的裝置；
通過上述的分析，我們只要抓住這三條線索深入去分析它的驅動原始碼，整個WIFI驅動框架就會浮現在你眼前。
1、現在我們先從USB裝置開始，要寫一個USB裝置驅動，那麼大致步驟如下：
（1）需要針對該裝置定義一個USB驅動，對應到程式碼中即定義一個usb_driver結構體變數。程式碼如下：
struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver;
（2）填充該裝置的usb_driver結構體成員變數。程式碼如下：
static struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver = {
.name = "XXX_USB_WIFI",
.probe= xxx_probe,
.disconnect= xxx_disconnect,
.suspend= xxx_suspend,
.resume= xxx_resume,
.id_table= xxx_table,
};
（3）將該驅動註冊到USB子系統。程式碼如下：
usb_register(&xxx_usb_wifi_driver);
以上步驟只是一個大致的USB驅動框架流程，而最大和最複雜的工作是填充usb_driver結構體成員變數。以上步驟的主要工作是將USB介面的WIFI裝置掛載到USB總線上，以便Linux系統在USB總線上就能夠找到該裝置。
2、接下來是網路裝置的線索，網路裝置驅動大致步驟如下：
（1）定義一個net_device結構體變數ndev。程式碼如下：
struct net_device *ndev;
（2）初始化ndev變數並分配記憶體。程式碼如下：
ndev=alloc_etherdev();
（3）填充ndev -> netdev_ops結構體成員變數。程式碼如下：
static const struct net_device_ops xxx_netdev_ops= {
.ndo_init= xxx_ndev_init,
.ndo_uninit= xxx _ndev_uninit,
.ndo_open= netdev_open,
.ndo_stop= netdev_close,
.ndo_start_xmit= xxx_xmit_entry,
.ndo_set_mac_address= xxx_net_set_mac_address,
.ndo_get_stats= xxx_net_get_stats,
.ndo_do_ioctl= xxx_ioctl,
};
（4）填充ndev->wireless_handlers結構體成員變數，該變數是無線擴充套件功能。程式碼如下：
ndev->wireless_handlers = (struct iw_handler_def *)&xxx_handlers_def;
（5）將ndev設備註冊到網路子系統。程式碼如下：
register_netdev(ndev);
3、WIFI裝置本身私有的功能及屬性，如自身的配置及初始化、建立與使用者空間的互動介面、自身功能的實現等。
（1）自身的配置及初始化。程式碼如下：
xxx_read_chip_info();
xxx_chip_configure();
xxx_hal_init();
（2）主要是在proc和sys檔案系統上建立與使用者空間的互動介面。程式碼如下：
xxx_drv_proc_init();
xxx_ndev_notifier_register();
（3）自身功能的實現，在前面章節上我們已經講解過WIFI的網路及接入原理，如掃描等。同時由於WIFI在移動裝置中，相對功耗比較大，因此，對於功耗、電源管理也會在驅動中體現。
本文章只是博主結合自身工作經驗分享一個大致的對wifi驅動框架的理解，後期文章將會細化這些內容。敬請讀者期待，謝謝！
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