Android WiFi框架学习-打开WiFi
一、Wi-Fi各层文件路径
1、WifiSettings部分（Java应用层）
packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi/
WifiSettings.java & WifiEnabler.java
2、Java Framework部分
frameworks/base/services/java/com/android/server/WifiService.java
frameworks/base/wifi/java/android/net/wifi/
WifiManager.java & WifiMonitor.java & WifiStateMachine.java &WifiNative.java
3、Wifi的JNI部分
frameworks/base/core/jni/android_net_wifi_Wifi.cpp
4、 Wifi的HAL(硬件抽象层)代码
hardware/libhardware_legary/wifi/wifi.c
5、 wpa_supplicant的源码部分
vendor/******/common/external/p2p_supplicant_8/
vendor/******/common/external/wpa_supplicant_8/
注：第1、2点只是针对“开启wifi”这一过程列出的部分主要文件。
二、相关文件介绍
1、WifiSettings & WifiEnabler
都属于应用程序层，是对相关操作结果的一个视觉呈现。主要负责界面初始化、接收底层事件消息进行界面更新、发出相应命令等。
2、WifiManager & WifiService & WifiStateMachine & WifiMonitor & WifiNative
WifiManager：是Wi-Fi部分对外的接口，通过它来访问Wi-Fi的核心功能。
WifiService：是Wi-Fi部分的核心，负责Wi-Fi整个流程的控制。
WifiStateMachine：继承了StateMachine（一个层次结构的状态机，可以处理一些消息，并维护一个层次结构的状态）。它开始处于初始状态（InitialState），可以在不同的状态之间进行转换，需要通过延后deferMessage()+状态切换transitionTo()才能处理同一个message。在WifiStateMachine中，下发了加载驱动和启动supplicant命令，启动了WifiMonitor。Wifi状态机层次结构图如下：
WifiMonitor：开启一个MonitorThread来实现事件的轮询，而轮询的关键函数是WifiNative.waitForEvent()。WifiMonitor将接收到的底层事件转换成WifiStateMachine所能识别的消息，然后将消息发送给WifiStateMachine。
WifiNative：封装了一系列本地调用的接口函数，通过JNI调用Ｃ++代码。
3、android_net_wifi_Wifi.cpp
这里实现的本地函数，除了register_android_net_wifi_WifiManager(JNIEnv* env)是调用AndroidRuntime里的函数，用来注册本地方法，其他都是通过调用wpa_supplicant适配层的接口来实现的。
4、wifi.c
作为Wi-Fi部分的硬件抽象层来使用，主要用于与wpa_supplicant守护进程的通信，它实现了驱动加载、命令、消息监控等功能。它包含了wpa_supplicant的头文件wpa_ctrl.h，。
它有两个非常重要的接口函数：
1) int wifi_command(const char *ifname, const char *command, char *reply, size_t *reply_len)是对wifi_send_command()的封装，wifi_send_command()通过wpa_ctrl_request()直接把命令转发给wpa_supplicant进程，并返回结果。
2) int wifi_wait_for_event(const char *ifname, char *buf, size_t buflen)是对wifi_wait_on_socket()的封装，wifi_wait_on_socket()调用wpa_ctrl_recv()来接收上一次wpa_supplicant上报的消息。如果没有消息则阻塞于此。上层会通过循环来读取每一个上报的消息。
5、wpa_ctrl.c & ctrl_iface_unix.c & ctrl_iface.c & l2_packet_linux.c
wpa_ctrl.c：它是一个单独的以C语言文件形式的小程序库，wpa_supplicant实现了一系列的控制接口，而它提供辅助函数使得上行控制接口便于使用。外部程序可以链接到这个文件，然后就可以使用wpa_ctrl.h中声明的库函数与wpa_supplicant相互作用。其主要工作是通过unix domain socket建立一个control interface的client结点，与wpa_supplicant的server结点通信。
ctrl_iface.unix.c：实现wpa_supplicant的unix domain socket通信机制中的server结点，完成对client结点的响应。其中最主要的两个函数为：
1) static void wpa_supplicant_ctrl_iface_receive(int sock, void *eloop_ctx, void *sock_ctx)：接收并解析client发送的request命令，然后根据不同的命令调用底层不同的处理函数，将获得的response回馈给client结点。
2) static void wpa_supplicant_ctrl_iface_send(struct ctrl_iface_priv *priv, int level, const char *buf, size_t len)：向注册的monitor interface主动发送event事件。
ctrl_iface.c：主要实现了各种request命令的底层处理函数。
Note：上行接口--wpa_supplicant提供两种由外部模块获取信息的方式：一种是外部模块通过发送request命令然后获取response的问答模式；另一种是wpa_supplicant主动向外部发送event事件，由外部模块监听接收。外部模块通过调用wpa_ctrl_open()两次，建立两个control interface接口，一个为ctrl interface，用于发送命令，获取消息；另一个为monitor interface，用于监听接收来自wpa_supplicant的event。此举可以降低通信的耦合性，避免response和event的相互干扰。
6、drivers.c & driver.h & driver_wext.c & driver_wext.h
drivers.c：驱动接口列表，drivers.c文件中必须注册一个wpa_driver_ops结构体指针，driver.h中的部分or全部函数在结构体wpa_driver_ops中注册。wpa_supplicant工作独立于硬件部分，wpa_supplicant将调用这些接口里的函数来控制驱动/无线局域网卡。通过回调函数wpa_supplicant_event()来获取驱动响应的消息。
driver.h：定义了一系列驱动接口供wpa_supplicant和hostapd使用。文件共分为数据结构、宏定义、枚举、函数四个部分，数据结构用于各种驱动程序操作；函数部分定义了用于驱动事件报告的函数wpa_supplicant_event()和一些方便的辅助函数。
driver_wext.c & driver_wext.h：实现了wext形式的wpa_driver_ops，并创建了PF_INET socket接口和PF_NETLINK socket接口，然后通过这两个接口完成与kernel的信息交互。
l2_packet_linux.c：主要用于实现PF_PACKET socket接口，通过该接口，wpa_supplicant可以直接将802.1X packet发送到L2层，而不经过TCP/IP协议栈。
Note：下行接口--wpa_suplicant提供的下行接口主要用于和kernel（driver）进行通信，下发命令和获取信息。主要包括3种接口：
1) PF_INET socket接口：主要用于向kernel发送ioctl命令，控制并获取相应信息。
2) PF_NETLINK socket接口：主要用于接收kernel发送上来的event事件。
3) PF_PACKET socket接口：主要用于向driver传递802.1X报文。
注：对于第五、六点，更多信息请见
三、流程介绍
从点击打开wifi到wifi开启成功至扫描AP，其流程如下图：
流程框图：
与wpa_supplicant交互：