無線網(wǎng)絡(luò)適配器在系統(tǒng)中研究與應(yīng)用[2]

  2 USB網(wǎng)卡無線網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)

  2.1 無線網(wǎng)卡的軟件管理層實(shí)現(xiàn)

  嵌入式系統(tǒng)硬件部分建立好后，需要建立軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)中采用了vivi做為BOOTLOADER（引導(dǎo)啟動程序），嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，以Cramfs作為主文件系統(tǒng)，為支持可讀寫功能還添加了Jffs2文件系統(tǒng)。 接著，需要軟件上實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)卡的功能。

  無線網(wǎng)卡的軟件包括無線網(wǎng)卡固件（Firmware）、無線網(wǎng)卡驅(qū)動程序（Driver）和無線網(wǎng)卡配置管理程序三部分。

  無線網(wǎng)卡的軟件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。固件是無線網(wǎng)卡上最基本的控制系統(tǒng)，主要基于MAC芯片來實(shí)現(xiàn)對整個網(wǎng)卡的控制和管理，并向下提供與物理層的接口，向上提供一個程序開發(fā)接口，為程序開發(fā)附加的移動主機(jī)應(yīng)用程序提供支持。在嵌入式系統(tǒng)中，IEEE802.11提供的服務(wù)，包括認(rèn)證、解除認(rèn)證、登錄、重登錄等均由固件完成。

  無線網(wǎng)卡的驅(qū)動程序使用固件提供的軟件編程接口，對無線網(wǎng)卡進(jìn)行控制，配合固件完成數(shù)據(jù)的收發(fā)以及對信息幀的處理。無線網(wǎng)卡驅(qū)動程序主要是針對相應(yīng)的無線網(wǎng)卡芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)的，不同的芯片，它們的固件和寄存器相關(guān)設(shè)置存在很大的差異。除了要完成對下層的控制外，無線網(wǎng)卡驅(qū)動還要向上層應(yīng)用程序和管理程序提供操作和配置無線網(wǎng)卡的應(yīng)用程序編程接口，以實(shí)現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。

  所有的Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序遵循通用的接口。設(shè)計(jì)時采用的是面向?qū)ο蟮姆椒?。一個設(shè)備就是一個對象（device結(jié)構(gòu)），它內(nèi)部有自己的數(shù)據(jù)和方法。每一個設(shè)備的方法被調(diào)用時的第一個參數(shù)都是這個設(shè)備對象本身，這樣這個方法就可以存取自身的數(shù)據(jù)（類似面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)時的this引用）。一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最基本的方法有初始化、發(fā)送和接收。

  初始化程序完成硬件的初始化，device中變量的初始化和系統(tǒng)資源的申請，發(fā)送程序是在驅(qū)動程序的上層協(xié)議層有數(shù)據(jù)要發(fā)送時自動調(diào)用的。一般驅(qū)動程序中不對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，直接使用硬件的發(fā)送功能把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。接收數(shù)據(jù)一般是通過硬件中斷來通知的。在中斷處理程序里，把硬件幀信息填入一個 skbuff結(jié)構(gòu)中，然后調(diào)用 netif_rx（）傳遞給上層處理。

  本系統(tǒng)的無線網(wǎng)卡驅(qū)動接口主要實(shí)現(xiàn)了以下接口函數(shù)：

  無線網(wǎng)卡配置管理程序利用驅(qū)動程序提供的信息查詢和設(shè)置接口，向用戶實(shí)時提供無線網(wǎng)卡的狀態(tài)，同時利用該管理軟什可以實(shí)現(xiàn)對IP、SSID等無線剛卡參數(shù)進(jìn)行必要的配置。常見的無線網(wǎng)卡配置管理程序有iwconfig、iwlistt、iwspy、iwpriv等。這里介紹幾個主要的無線網(wǎng)卡配置管理程序：

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