android 6.0架构下wpa_supplicant分析
本文根据网上的资料，自己搜集整理。基于android6.0的版本，重新定位了文件的位置，以及调用情况
1. 系统架构
Android WiFi系统引入了wpa_supplicant，它的整个WiFi系统以wpa_supplicant为核心来定义上层用户接口和下层驱动接口。整个WiFi系统架构如下图所示：
一切尽在上图中，下面将对每部分进行详细分析。
1.1 WifiService
由SystemServer启动的时候生成的ConnecttivityService创建，负责启动关闭wpa_supplicant,启动和关闭WifiMonitor线程，把命令下发给wpa_supplicant以及更新WIFI的状态。
处理其它模块通过IWifiManager接口发送过来的远端WiFi操作。
1.2 WifiMonitor
负责从wpa_supplicant接收事件通知。
1.3 wpa_supplicant
1) 读取配置文件
2) 初始化配置参数，驱动函数
3) 让驱动scan当前所有的bssid
4) 检查扫描的参数是否和用户设置的相符
5) 如果相符，通知驱动进行权限和认证操作
6) 连上AP
1.4 Wifi驱动模块
厂商提供的source,主要进行load firware和kernel的wireless进行通信
1.5 Wifi电源管理模块
主要控制硬件的GPIO和上下电，让CPU和Wifi模组之间通过sdio接口或USB接口通信
1.6 Wifi工作步骤
1) Wifi启动
2) 开始扫描
3) 显示扫描的AP
4) 配置AP
5) 连接AP
6) 获取IP地址
7) 上网
1.7 Wifi模块代码
1) Wifi Settings应用程序
packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi
frameworks/base/packages/SettingsLib/src/com/android/settingslib/wifi
2) Wifi Framework
frameworks/base/wifi/java/android/net/wifi（WifiManager）
frameworks/base/core/java/android/net
frameworks/base/core/java/android/app（SystemServiceRegistry）
frameworks/base/services/java/com/android/server（SystemServer）
frameworks/base/services/core/java/com/android/server（SystemServiceManager）
frameworks/opt/net/wifi/service/java/com/android/server/wifi（WifiService/WifiServiceImpl/WifiMonitor/
WifiStateMachine/WifiNative）
3) Wifi JNI
frameworks/opt/net/wifi/service/jni/com_android_server_wifi_WifiNative.cpp
4) Wifi Hardware (wifi管理库)
hardware/libhardware_legacy/wifi/wifi.c
5) wpa_supplicant(wifi tool)
external/wpa_supplicant8
(1) wpa_client (生成库libwpaclient.so)
external/wpa_supplicant_8/wpa_supplicant/src/common/wpa_ctrl.c
(2) wpa_server (生成守护进程wpa_supplicant)
external/wpa_supplicant_8/wpa_supplicant/main.c
6) Wifi kernel
net/wireless drivers/wlan_xxx arch/arm/mach-xxx/wlan_pm.c
2. WifiService和wpa_supplicant启动流程
WifiService和wpa_supplicant启动流程如下图所示：
2.1 状态变化
• 加载wifi驱动的状态变化流程如下：
初始状态：mInitialState
|
mDriverUnloadedState
|
mWaitForP2pDisableState
|
mDriverLoadingState(其enter中调用WifiNative.loadDriver)
• 启动wpa_supplicant的状态变化如下：
在DriverLoadedState状态的processMessage中调用WifiNative.startSupplicant
2.2 wpa_supplicant的启动过程
Wpa_supplicant在系统启动的时候，会在init.rc中创建wpa_supplicant目录——mkdir/data/misc/wifi/wpa_supplicant
Wpa_supplicant服务通常在/device/xxxx(厂商)/xxxx(芯片名)下面的init.xxx.rc中开启，如mtk打开wpa_supplicant就在/device/mediatek/mt8127下面的init.mt8127.rc中，服务如下：
service wpa_supplicant /system/bin/wpa_supplicant \
-iwlan0 –Dnl80211 –c/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf
WifiService和WifiMonitor是整个模块的核心。wifiService负责启动和关闭wpa_supplicant，发送命令给wpa_supplicant进程。wifiMonitor负责从wpa_supplicant接收事件，它由wifiStateMachine创建。
整个流程如下：
Wifi的启动可以分为4个大步骤：启动、扫描、连接和IP分配
(1)Setting界面打开wifi
首先调用onSwitchChanged()函数，接着调用到mWifiManager.setWifiEnable()，从而调用到mWifiService.setWifiEnable()，到达WifiStateMachine类中进行处理。通过JNI，调用到mWifiNative.loadDriver()，最后调用到hardware层的wifi.c中wifi_load_driver()函数，实现了wifi的打开。
(2)开始扫描
(3)连接流程
调用onClick后，根据网络的配置情况进行判断。如果配置过的，直接连接。如果没有配置过，则根据上面的步骤调用到WifiConfigStore中的enableNetWork()函数，重新new一个WifiConfiguration起来，完成配置过程。
(4)IP分配
WifiMonitor类的thread通过waitForEvent()函数一直等待接收事件消息，在收到HOST_AP_EVENT_PREFIX_STR消息后，通过handleHostApEvents()函数调用mStateMachine.sendMessage将消息AP_STA_CONNECTED_EVENT发送出去。WifiStateMachine类的processMessage()函数在接收到消息后调用sendClientsChangedBroacast()函数new一个Intent()类并广播消息通知IntentAction有改变，从而最后完成网络的切换。
3. wpa_supplicant的设计文档
http://w1.fi/wpa_supplicant/wpa_supplicant-devel.pdf
http://blog.csdn.net/anskya520/article/details/6912528
http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/8129607