Android(安卓)wifi框架

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1. 系统架构

Android WiFi系统引入了wpa_supplicant，它的整个WiFi系统以wpa_supplicant为核心来定义上层用户接口和下层驱动接口。整个WiFi系统架构如下图所示：

一切尽在上图中，下面将对每部分进行详细分析。

1.1 WifiService

由SystemServer启动的时候生成的ConnecttivityService创建，负责启动关闭wpa_supplicant,启动和关闭WifiMonitor线程，把命令下发给wpa_supplicant以及更新WIFI的状态。

处理其它模块通过IWifiManager接口发送过来的远端WiFi操作。

1.2 WifiMonitor

负责从wpa_supplicant接收事件通知。

1.3 wpa_supplicant

1) 读取配置文件
2)初始化配置参数，驱动函数
3)让驱动scan当前所有的bssid
4)检查扫描的参数是否和用户设置的相符
5)如果相符，通知驱动进行权限和认证操作
6)连上AP

1.4 Wifi驱动模块

厂商提供的source,主要进行load firware和kernel的wireless进行通信

1.5 Wifi电源管理模块

主要控制硬件的GPIO和上下电，让CPU和Wifi模组之间通过sdio接口或USB接口通信

1.6 Wifi工作步骤

1)Wifi启动
2)开始扫描
3)显示扫描的AP
4)配置AP
5)连接AP
6)获取IP地址
7)上网

1.7 Wifi模块代码

1) WifiSettings应用程序
packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi

2) Wifi Framework
frameworks/base/wifi/java/android/net/wifi (UI通过android.net.wifi package
发送命令给wifi.c)

frameworks/base/core/java/android/net(更高一级的网络管理)
frameworks/base/services/java/com/android/server

3) Wifi JNI
frameworks/base/core/jni/android_net_wifi_Wifi.cpp
4) Wifi Hardware (wifi管理库)
hardware/libhardware_legacy/wifi/wifi.c

5) wpa_supplicant(wifi tool)

external/wpa_supplicant8
(1) wpa_client (生成库libwpaclient.so)

external/wpa_supplicant_8/wpa_supplicant/src/common/wpa_ctrl.c

(2) wpa_server (生成守护进程wpa_supplicant)

external/wpa_supplicant_8/wpa_supplicant/main.c
6) Wifi kernel
net/wireless drivers/wlan_xxx arch/arm/mach-xxx/wlan_pm.c

2. WifiService和wpa_supplicant启动流程

WifiService和wpa_supplicant启动流程如下图所示：

2.1 状态变化

• 加载wifi驱动的状态变化流程如下：

初始状态：mInitialState

|
mDriverUnloadedState

|
mWaitForP2pDisableState

|
mDriverLoadingState(其enter中调用WifiNative.loadDriver)

• 启动wpa_supplicant的状态变化如下：
在DriverLoadedState状态的processMessage中调用WifiNative.startSupplicant

3. 生产时自动打开Wifi

在生产时，默认Wifi是关闭的，如果需要默认打开，可修改wifiservice.java中的如下代码：

/**
*CheckifWi-Fineedstobeenabledandstart
*ifneeded
*
*Thisfunctionisusedonlyatboottime
*/
publicvoidcheckAndStartWifi(){
mAirplaneModeOn.set(isAirplaneModeOn());
mPersistWifiState.set(getPersistedWifiState());
/*StartifWi-FishouldbeenabledorthesavedstateindicatesWi-Fiwason*/
booleanwifiEnabled=shouldWifiBeEnabled()||testAndClearWifiSavedState();
Slog.i(TAG,"WifiServicestartingupwithWi-Fi"+
(wifiEnabled?"enabled":"disabled"));
setWifiEnabled(wifiEnabled);//强制设置为true
mWifiWatchdogStateMachine=WifiWatchdogStateMachine.
makeWifiWatchdogStateMachine(mContext);
}