arm linux 支持 wifi (wpa_supplicant)

2023-02-15 17:49:42

背景：

公司用的产品主板支持wifi接口，为了加强产品的功能，做wifi的底层支持。

有关知识点：浅谈 Linux 内核无线子系统

概览

主要的流程如下：

内核配置 + 有关驱动的移植 + 软件的移植 + 软件的配置

内核配置

# WIFI驱动

Networking support

        <*>   RF switch subsystem support  --->

                [*]   Power off on suspend (NEW)

                <*>   Generic rfkill regulator driver

                （防止使用wpa_supplicant会出现rfkill: Cannot open RFKILL  control device错误。）

        -*-   Wireless  --->

        <*>   cfg80211 - wireless configuration API

        [*]     nl80211 testmode command

        [*]     enable powersave by default

        [*]     cfg80211 wireless extensions compatibility

        <*>   Generic IEEE 802.11 Networking Stack  (mac80211)

# WIFI作为AP热点的额外配置

Device Drivers  --->

   [*] Network device support  --->

        [*] Wireless LAN  --->

                        <*>    IEEE 802.11 for Host AP  (Prism2/2.5/3 and WEP/TKIP/CCMP)

                        [*]     Support downloading firmware  images with Host AP driver

                        [*]       Support for non-volatile  firmware download

wpa软件移植

根据有关资料，移植wifi有关驱动各工具如下：

软件包	说明
WirelessTools	只支持WEP认证方式
wpa_supplicant	支持WPA认证方式
hostapd	hostapd能够使得无线网卡切换为master模式，模拟AP(通常可以认为是路由器)功能软AP(Soft AP）
dhcpcd	dhcpcd是DHCP client的实现，可以作为后台守护进程运行。

一个脚本编译 wpa_supplicant：

##

#    Copyright By Schips, All Rights Reserved

#    https://gitee.com/schips/

#    File Name:  make.sh

#    Created  :  Tue 10 Dec 2019 05:42:56 PM CST

#!/bin/sh

BUILD_HOST=arm-linux

ARM_GCC=${BUILD_HOST}-gcc

BASE=`pwd`

OUTPUT_PATH=${BASE}/install

OPENSSL=openssl-1.0.2t

WPA_SUPPLICANT=wpa_supplicant-0.7.3

make_dirs() {

    cd ${BASE}

    mkdir  compressed  install  source -p

}

tget () { #try wget

    filename=`basename $1`

    echo "Downloading [${filename}]..."

    if [ ! -f ${filename} ];then

        wget $1

    fi

    echo "[OK] Downloaded [${filename}] "

}

download_package () {

    cd ${BASE}/compressed

    #下载包

    tget https://www.openssl.org/source/${OPENSSL}.tar.gz

    tget http://w1.fi/releases/${WPA_SUPPLICANT}.tar.gz

}

tar_package () {

    cd ${BASE}/compressed

    ls * > /tmp/list.txt

    for TAR in `cat /tmp/list.txt`

    do

        tar -xf $TAR -C  ../source

    done

    rm -rf /tmp/list.txt

}

pre_make_ssl () {

    cd ${BASE}/source/${OPENSSL}

    startLine=`sed -n '/install_html_docs\:/=' Makefile |  awk -F\b '{ print $1 }'`

    echo $startLine

    # 为了避免 多行结果

    for startline in $startLine

    do

        lineAfter=99

        endLine=`expr $startline + 999`

        sed -i $startline','$endLine'd' Makefile

        echo "install_html_docs:" >> Makefile

        echo "\t@echo skip by Schips" >> Makefile

        echo "install_docs:" >> Makefile

        echo "\t@echo skip by Schips" >> Makefile

        echo "# DO NOT DELETE THIS LINE -- make depend  depends on it." >> Makefile

        break

    done

}

make_openssl () {

    cd ${BASE}/source/${OPENSSL}

    echo "SSL ABOUT"

        ./Configure --prefix=${OUTPUT_PATH}/${OPENSSL}  os/compiler:${ARM_GCC}

    pre_make_ssl

    make && make install

}

make_wpa () {

    cd ${BASE}/source/wpa*/wpa*

    cp defconfig .config

    echo "CC=${ARM_GCC} -L${OUTPUT_PATH}/${OPENSSL}/lib"  >> .config

    echo "CFLAGS += -I${OUTPUT_PATH}/${OPENSSL}/include"  >> .config

    echo "LIBS += -L${OUTPUT_PATH}/${OPENSSL}/lib" >>  .config

    make && make install DESTDIR=${BASE}/install/wpa_supplicant/

    cp ${BASE}/source/wpa*/wpa*/examples/wpa-psk-tkip.conf ${BASE}/install/wpa_supplicant/wpa.conf

    # 在ctrl_interface 当前行下插入 update_config=1

    sed -i '/ctrl_interface/aupdate_config=1' ${BASE}/install/wpa_supplicant/wpa.conf

}

make_dirs

download_package

tar_package

make_openssl

make_wpa

生成结果的目录结构如下：

$ tree install/wpa_supplicant

install/wpa_supplicant

├── usr

│ └── local

│ └── sbin

│ ├── wpa_cli

│ ├── wpa_passphrase

│ └── wpa_supplicant

└── wpa.conf

将install中wpa_supplicant/usr/local/sbin下的可执行程序拷贝到板子上

拷贝install中的wpa_supplicant/wpa.conf 一并拷出。

wpa软件配置

运行wifi服务：

nohup wpa_supplicant -D nl80211 -i wlan0 -c $CONFIG > log &

-c 用于指定配置

使用wpa_supplicant工具主要有2种途径：

1.基于配置文件的使用

在运行 wpa_supplicant 时指定 -c 配置文件名

这种使用方法一般只针对连接知道ssid与psk的网络连接

2.wpa_cli 交互式控制

wpa_cli 是wpa_supplicant 的交互客户端，可完成通过配置文件方法做不到的复杂操作。

注意，wpa_cli 需要在 wpa_supplicant 已经执行的情况下才有效（最好是是使用nohup .. & > log这样的方式运行）

扫描网络并获取结果：

# 扫描网络

wpa_cli -i wlan0 scan

# 获取当前结果

wpa_cli -i wlan0 scan_result

添加网络连接：

NID=`wpa_cli -i wlan0 add_network`

SSID=test_wifi_name

wpa_cli -i wlan0 set_network $NID ssid '$SSID'

# 无密码时的连接

wpa_cli -i wlan0 set_network $NID key_mgmt NONE

# 有密码时的连接

wpa_cli -i wlan0 set_network $NID psk '$PASSWD"'

# 设置网络属性（默认即可）

wpa_cli -i wlan0 set_network $NID priority 2

wpa_cli -i wlan0 set_network $NID scan_ssid 1

# 启动网络

wpa_cli -i wlan0 enable_network $NID

wpa_cli -i wlan0 select_network $NID

获取当前网络状态

wpa_cli -i wlan0 status
断开网络连接

wpa_cli -i wlan0 disable_network $NID

wpa_cli -i wlan0 remove_network $NID

保存网络配置到当前使用的配置文件中（一般用于未连接状态时）

wpa_cli -i wlan0 save_config

一般，本人会使用交互式的命令进行网络扫描，将结果过滤到文件中再根据前端调用发过来的SSID与PSK，生成一份临时的配置文件以后

最后重启 wpa_supplicant 时，指定好临时的配置文件，再获取> 当前网络的状态，以实现wifi的后续使用（分配IP）

连接wifi的环境已经搭建好了。

有关dhcp自动分配IP的部分请参考《arm linux 移植 udhcp 与使用》

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