arm linux 支持 wifi (wpa_supplicant)

背景：

公司用的產品主板支持wifi接口，為了加強產品的功能，做wifi的底層支持。

有關知識點：淺談 Linux 內核無線子系統

概覽

主要的流程如下：

內核配置 + 有關驅動的移植 + 軟件的移植 + 軟件的配置

內核配置

# WIFI驅動
Networking support
        <*>   RF switch subsystem support  --->
                [*]   Power off on suspend (NEW)
                <*>   Generic rfkill regulator driver
                （防止使用wpa_supplicant會出現rfkill: Cannot open RFKILL  control device錯誤。）

        -*-   Wireless  --->
        <*>   cfg80211 - wireless configuration API
        [*]     nl80211 testmode command
        [*]     enable powersave by default
        [*]     cfg80211 wireless extensions compatibility
        <*>   Generic IEEE 802.11 Networking Stack  (mac80211)

# WIFI作為AP熱點的額外配置
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軟件移植

根據有關資料，移植wifi有關驅動各工具如下：

軟件包	說明
WirelessTools	只支持WEP認證方式
wpa_supplicant	支持WPA認證方式
hostapd	hostapd能夠使得無線網卡切換為master模式，模擬AP(通常可以認為是路由器)功能軟AP(Soft AP）
dhcpcd	dhcpcd是DHCP client的實現，可以作為后台守護進程運行。

一個腳本編譯 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 ${BASE}/compressed
    #下載包
    tget https://www.openssl.org/source/${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
    # 為了避免 多行結果
    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 當前行下插入 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

生成結果的目錄結構如下：

$ tree install/wpa_supplicant
install/wpa_supplicant
├── usr
│ └── local
│ └── sbin
│ ├── wpa_cli
│ ├── wpa_passphrase
│ └── wpa_supplicant
└── wpa.conf

將install中wpa_supplicant/usr/local/sbin下的可執行程序拷貝到板子上
拷貝install中的wpa_supplicant/wpa.conf 一並拷出。

wpa軟件配置

運行wifi服務：
nohup wpa_supplicant -D nl80211 -i wlan0 -c $CONFIG > log &

-c 用於指定配置

使用wpa_supplicant工具主要有2種途徑：
1.基於配置文件的使用

在運行 wpa_supplicant 時指定 -c 配置文件名
這種使用方法一般只針對連接知道ssid與psk的網絡連接

2.wpa_cli 交互式控制

wpa_cli 是wpa_supplicant 的交互客戶端，可完成通過配置文件方法做不到的復雜操作。
注意，wpa_cli 需要在 wpa_supplicant 已經執行的情況下才有效（最好是是使用nohup .. & > log這樣的方式運行）

• 掃描網絡並獲取結果：

# 掃描網絡
wpa_cli -i wlan0 scan 
# 獲取當前結果
wpa_cli -i wlan0 scan_result

• 添加網絡連接：

NID=`wpa_cli -i wlan0 add_network`
SSID=test_wifi_name
wpa_cli -i wlan0 set_network $NID ssid '$SSID'
# 無密碼時的連接
wpa_cli -i wlan0 set_network $NID key_mgmt NONE
# 有密碼時的連接
wpa_cli -i wlan0 set_network $NID psk '$PASSWD"'
# 設置網絡屬性（默認即可）
wpa_cli -i wlan0 set_network $NID priority 2
wpa_cli -i wlan0 set_network $NID scan_ssid 1

# 啟動網絡
wpa_cli -i wlan0 enable_network $NID
wpa_cli -i wlan0 select_network $NID

• 獲取當前網絡狀態
  wpa_cli -i wlan0 status

• 斷開網絡連接

wpa_cli -i wlan0 disable_network $NID
wpa_cli -i wlan0 remove_network $NID 

• 保存網絡配置到當前使用的配置文件中（一般用於未連接狀態時）
  wpa_cli -i wlan0 save_config

一般，本人會使用交互式的命令進行網絡掃描，將結果過濾到文件中再根據前端調用發過來的SSID與PSK，生成一份臨時的配置文件以后
最后重啟 wpa_supplicant 時，指定好 臨時的配置文件，再獲取> 當前網絡的狀態，以實現wifi的后續使用（分配IP）

連接wifi的環境已經搭建好了。

有關dhcp自動分配IP的部分請參考《arm linux 移植 udhcp 與 使用》