USB接口WiFi驱动浅析 (一)

Wi-Fi_001

　　学习了SDIO接口的WiFi驱动，现在我们来学习一下USB接口的WiFi驱动，二者的区别在于接口不同。而USB接口的设备驱动，比如USB摄像头驱动、USB鼠标驱动，同样都符合LinuxUSB驱动结构：

USB设备驱动（字符设备、块设备、网络设备）

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USB 核心

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USB主机控制器驱动

　　不同之处只是在于USB摄像头驱动是字符设备，而我们今天要学习的WiFi驱动是网络设备；当然由我们编写的部分还是USB设备驱动部分，下面进入USB接口WiFi驱动的分析，如何分析呢？我们下面从这几个方面入手：

　　从硬件层面上看，WIFI设备与CPU通信是通过USB接口的，与其他WIFI设备之间的通信是通过无线射频（RF）。

　　从软件层面上看，Linux操作系统要管理WIFI设备，那么就要将WIFI设备挂载到USB总线上，通过USB子系统实现管理。而同时为了对接网络，又将WIFI设备封装成一个网络设备。

　　我们以USB接口的WIFI模块进行分析：
　　a——从USB总线的角度去看，它是USB设备；
　　b——从Linux设备的分类上看，它又是网络设备；
　　c——从WIFI本身的角度去看，它又有自己独特的功能及属性，因此它又是一个私有的设备；

　　通过上述的分析，我们只要抓住这三条线索深入去分析它的驱动源码，整个WIFI驱动框架就会浮现在你眼前。

　　一、框架整理

　　1、USB设备驱动

　　现在我们先从USB设备开始，要写一个USB设备驱动，那么大致步骤如下：

　　a——需要针对该设备定义一个USB驱动，对应到代码中即定义一个usb_driver结构体变量

　　代码如下：

　　struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver;

　　b——填充该设备的usb_driver结构体成员变量

　　代码如下：

　　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,
　　};

　　c——将该驱动注册到USB子系统

　　代码如下：

　　usb_register(&xxx_usb_wifi_driver);

　　以上步骤只是一个大致的USB驱动框架流程，而最大和最复杂的工作是填充usb_driver结构体成员变量。以上步骤的主要工作是将USB接口的WIFI设备挂载到USB总线上，以便Linux系统在USB总线上就能够找到该设备。

　　2、网络设备驱动

　　接下来是网络设备的线索，网络设备驱动大致步骤如下：

　　a——定义一个net_device结构体变量ndev

　　代码如下：

　　struct net_device *ndev;

　　b——初始化ndev变量并分配内存

　　代码如下：

　　ndev=alloc_etherdev();

　　c——填充ndev -> netdev_ops结构体成员变量

　　代码如下：

　　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,
　　};

　　d——填充ndev->wireless_handlers结构体成员变量，该变量是无线扩展功能

　　代码如下：

　　ndev->wireless_handlers = (struct iw_handler_def *)&xxx_handlers_def;

　　e——将ndev设备注册到网络子系统

　　代码如下：

　　register_netdev(ndev);

　　3、 WIFI设备本身私有的功能及属性

　　如自身的配置及初始化、建立与用户空间的交互接口、自身功能的实现等。

　　a——自身的配置及初始化

　　代码如下：               

　　xxx_read_chip_info();

　　xxx_chip_configure();

　　xxx_hal_init();

　　b——主要是在proc和sys文件系统上建立与用户空间的交互接口

　　代码如下：

　　xxx_drv_proc_init();

　　xxx_ndev_notifier_register();

　　c——自身功能的实现

　　WIFI的网络及接入原理，如扫描等。同时由于WIFI在移动设备中，相对功耗比较大，因此，对于功耗、电源管理也会在驱动中体现。