Linux Wlan wpa_supplicant 框架梳理

模块框架：

模块说明

一脸懵？别急，我们先从概念上去学习理解

基础框架

概念

• wpa_supplicant是一个在Linux和其他类Unix操作系统上广泛使用的守护进程，用于实现WPA（Wi-Fi Protected Access）客户端功能
• 它的核心作用是让客户端能够安全地连接到受保护的Wi-Fi网络

wpa_supplicant的地位不容小觑

• 在Linux系统中，尤其是在服务器、嵌入式设备或没有图形界面的环境中（即便是在图形界面中，也通常调用的也是wpa_supplicant），wpa_supplicant是连接加密Wi-Fi网络的事实标准工具，并且它提供了稳定、灵活且功能完整的WPA客户端实现

换个角度理解wpa_supplicant

• 在有图形界面的桌面Linux发行版ubuntu中，通常使用 NetworkManager 来管理网络，而NetworkManager在连接Wi-Fi时，其后台会调用 wpa_supplicant的库或直接与之通信来完成WPA认证。对于用户来说，这个过程是透明的，不用手动操作 wpa_supplicant
• wpa_supplicant：一个用于连接WPA\WPA2\WPA3加密的WIFI网络守护进程
• wpa:WIFI Protected Access
• supplicant:像申请者、客户端或者网络中指寻求接入网络的一方

基本用法示例

1. 假设无线接口是 wlx40169f83a3a0
   ：
   sudo wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
   -B：在后台运行（Daemon模式）
   -i：指定无线接口名
   -c：指定配置文件路径
2. 使用 wpa_cli 进行交互：
   
   sudo wpa_cli -i wlan0
   进入交互模式后，可以输入命令，例如：
   scan：扫描可用网络
   scan_results：显示扫描结果
   add_network：添加一个新网络配置（如0）
   set_network 0 ssid ““SSID””
   set_network 0 psk ““密码””
   enable_network 0：启用该网络配置并尝试连接
   status：查看当前连接状态
   quit：退出
3. 获取IP地址（连接成功后）：
   
   sudo dhclient wlan0
   或者使用 dhcpcd、ip 等工具

wpa_supplicant的移植替换

1. 源码获取及编译
   git clone https://w1.fi/hostap.git
   在代码目录下，可以看到：
   hostapd/ # AP 端程序
   wpa_supplicant/ # 客户端程序
   src/ # 公共源码

2. 编译流程
   sudo apt update
   sudo apt install build-essential libssl-dev libnl-3-dev libnl-genl-3-dev libdbus-1-dev libreadline-dev pkg-config libncurses5-dev libpcsclite-dev -y
   cp defconfig .config
   make
   

3. wpa_supplicant工具替换：
   sudo cp wpa_supplicant /sbin/
   启动wpa_supplicant进程连接无线网络：
   sudo /sbin/wpa_supplicant -i wlx40169f83a3a0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf -B

4. 查看连接和获取ip地址的日志：
   tail /var/log/syslog -f
   
   查看网口ip地址：

基础调用流程

下面我以这调命令来理解代码流程：
/sbin/wpa_supplicant -i wlx40169f83a3a0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf -B

1. 进入wpa_supplicant主函数和解析命令行参数
   
2. 该函数用于初始化wpa_supplicant,成功初始化后，返回的数据指针可用于添加和删除网络接口，并最终用于解除wpa_supplicant的初始化状态
   
   
3. 此函数用于为wpa_supplicant添加新的网络接口，可以在wpa_supplicant_run()函数运行之前被调用，此外，在wpa_supplicant运行期间，新的接口在能够被动态添加，比如出现热插拔网络适配器被插入的时候。
   
   
4. 这个函数启动主事件循环，并在有任何剩余事件时继续运行，在大多数情况下，这个函数就一直运行，只要wpa_supplicant进程在使用。
   
   注意，当我们使用—B参数时，我们走的是wpa_supplicant_daemon()函数，当不使用-B参数时，我们走的是eloop_run()函数

这里我梳理了下代码调用流程：

代码执行流程：

日志收集

日志收集对于我们分析代码流程有重要的意义：

日志验证

1. sudo /sbin/wpa_supplicant -i wlx40169f83a3a0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf -B -s
   
2. 将日志等级调高，打印更多的日志详情
   sudo /sbin/wpa_supplicant -i wlx40169f83a3a0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf -B -s -d
   
   所以通常情况下，我们最好将日志放由到系统日志，理所当然，当wpa_supplicant需要调试时，我们就主要集中于系统（/var/log/syslog）日志

重要结构体

1. 描述要添加的无线接口,表示一个网络接口的配置和状态的结构体
   
   
2. 存储全局运行参数和配置的结构体
   
   
3. 全局上下文结构体，地位相当核心
   
   任务有：
   跟踪所有网络接口的状态
   管理全局配置和参数
   协调接口间的交互（如P2P）
   提供全局控制接口
   
4. 核心结构体，它代表了一个网络接口的完整状态和配置，所以每个网络接口（如wlan0）都有一个对应的wpa_supplicant实例，这个结构体包含了一个无线网络接口的所有信息
   
   结构体太长，截图了部分常用的：
   
   

从结构体嵌套，我们可得到相关结构体的包含情况（局部）