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電子發燒友網>電子資料下載>嵌入式開發>USB無線網卡的Linux驅動移植的要求與過程分析

USB無線網卡的Linux驅動移植的要求與過程分析

2017-10-19 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

 引言
  COMFAST CF150NS USB無線網卡使用IEEE802.11n無線技術,無線傳輸速率最高達150 Mbps。相比傳統的54 Mbps IEEE802.11g產品,擁有更高的無線帶寬,讓局域網內的數據傳輸更加高效,能有效地減少網絡延遲,使語音視頻、網絡游戲、在線點播更流暢。CF150NS還使用了CCA(Clear Channel Assessment)空頻道檢測技術,在檢測到周邊有無線信號干擾時,可自動調整頻寬模式,避開信道干擾,使無線信號更加穩定。當干擾消失時,又可自動捆綁空閑信道,充分利用信道捆綁優勢,提升無線性能。CF150NS主要技術參數:主芯片Realtek 8188SU,接口USB2.0,頻率范圍為2.4~2.48 GHz,支持IEEE802.11n/g/b無線標準;無線速率最高可達150 Mbps(IEEE802.11n);工作模式AdHoc和Infrastructre可選;加密特性為64/128位WEP、WPA/WPA2、WPAPSK/WPA2PSK(TKIP/AES);支持的操作系統為Windows/Linux/Mac[1]。
  1 移植要求
  移植目標是在原有ARM監測系統的基礎上實現USB無線網卡功能擴展,為系統提供數據遠程無線采集方案。原ARM監測系統是在優龍YLE2440開發板上開發的,其Linux內核版本為2.6.12.7。USB無線網卡是外部無線網絡系統提供的指定產品COMFAST CF150NS,其主芯片Realtek 8188SU的Linux內核版本要求是2.6.18~2.6.33。也就是說,整個移植過程要求USB無線網卡驅動必須是Realtek 8188SU,且工作環境是Linux2.6.12.7。Realtek公司對8188SU主芯片驅動提供的建議是PC機Fedora Linux 2.6.24測試通過。經測試,若直接將驅動使用Linux 2.6.12.7內核編譯,將出現大量錯誤。如何將驅動移植到Linux 2.6.12.7還需要進一步研究。
  2 移植過程
  2.1 移植環境搭建
  移植過程采用VM虛擬機下安裝RedHat9.0來完成。具體配置:PC操作系統為VMware Workstation5.5 & RedHat 9.0(Linux 2.4.20);硬件為優龍YLE2440開發板;操作系統為Linux 2.6.12.7,安裝位置為/test/yle2440_2.6.12;交叉編譯器為gcc3.4.1,安裝位置為/usr/local/arm/3.4.1/bin/;Busybox安裝位置為/test/busybox;文件系統為/test/rootfs/;文件系統生成工具為mkcramfs;USB無線網卡驅動源碼為/test/8188su/driver/8188su;無線管理工具wirelesstools為/test/wireless_tools.29.tar.gz。另外,還需要準備Linux 2.6.24內核[2]。
  2.2 Linux內核配置[3]
  進入內核安裝目錄/test/yle2440_2.6.12,運行內核配置:
 ?。踨oot@localhost test]# make menuconfig
 ?。?) 增加WLAN支持
  選擇[Device Driver]→[Networking support]→[Wireless LAN (nonhamradio)]→[Wireless LAN drivers (nonhamradio) & Wireless Extensions]。
 ?。?) 增加DHCP支持
  選擇[Device Driver]→[Networkingsupport]→[Networking options]。務必選中“Packet socket”和“IP: DHCP support”、“Network packet filtering framework(Netfilter)”選項。
  另外,還需要udhcpc的配置文件??截怋usybox目錄/examples/udhcp下的simple.script到文件系統/usr/share/udhcpc/下,并重命名為default.script。將default.script中的
  RESOLV_CONF=“/etc/resolv.conf”
  修改為
  RESOLV_CONF=“/tmp/resolv.conf”
  運行“mkcramfs rootfs rootfs.cramfs”生成根文件系統rootfs.cramfs,并重新下載到目標板。
  2.3 Linux內核文件修改
  首先將Linux2.6.24內核中的netdevice.h、wireless.h、iw_handler.h拷貝至Linux2.6.12內核相應目錄下。然后以Linux2.6.24內核為藍本進行文件建立、修改和替換。需要替換的文本清單為:
 ?、?/include/linux/目錄,wireless.h、skbuff.h、textsearch.h、netdevice.h、slab.h、ip.h、icmp.h、socket.h;
 ?、?/include/net/目錄,iw_handler.h、sock.h;
 ?、?/include/sound/目錄,core.h;
  ④ /net/core/目錄,dev.c、skbuff.c、wireless.c、neighbour.h;
 ?、?/net/ipv4/目錄,ip_output.c、devinet.c、socket.c;
 ?、?/net/netlink目錄,af_netlink.c;
 ?、?/mm/目錄,slab.c。
  文件替換完畢進行內核編譯:
  make zImage
  生成內核zImage后下載到目標板。在內核編譯的過程中,還會出現許多錯誤,主要是C90語法錯誤、所調用函數數據類型不匹配、段符號未定義等問題。主要的修改內容:
 ?、?內核編譯時若出現C90語法和C99語法錯誤,只需按照本編譯系統所采用的編譯標準進行語法修改。例如,/net/core/dev.c中函數“net_rx_action”的第1713~1729行提示有語法錯誤。其中,第1713行的錯誤按照C90語法修改即可消除,其他錯誤為所調用函數數據類型不匹配所致,修改所調用函數的數據類型即可。
 ?、?出現提示“.data=&no_cong_thresh”未定義之類的錯誤時,在相應源碼中將其注釋即可。
 ?、?Wireless_seq_show函數錯誤直接采用2.6.24版本替換2.6.12版本即可。
 ?、?net_sysctl_strdup類錯誤和警告一定要消除,消除方法是替換neighbour.h文件及相關文件。
  2.4 USB無線網卡驅動編譯
  首先,下載主芯片Realtek 8188SU的最新驅動RTL8188SU_usb_linux_v2.6.6.0.20101111.zip,然后解壓進入相應目錄修改config、Makefile文件。
 ?。?) 修改config
 ?。踨oot@localhost 8188su]# gvim config
  修改第16行,關閉PC模式:
  16 CONFIG_PLATFORM_I386_PC=n
  修改第18行,打開ARM模式
  18 CONFIG_PLATFORM_ARM_S3C=y
  (2) 修改Makefile
  修改交叉編譯器和ARM內核安裝目錄:
 ?。踨oot@localhost 8188su]# gvim Makefile
  修改第94行為gcc交叉編譯器所在路徑:
  CROSS_COMPILE:=/usr/local/arm/3.4.1/bin/armlinux
  修改第95行,直接注釋掉以下語句:
  #KVER:= 2.6.24.7_$(ARCH)
  修改第96行,指定2.6.12內核路徑:
  KSRC:= /test/yle2440_2.6.12
  修改完畢后,直接make即可在目錄下生成8712u.ko。下載8712u.ko驅動到目標板。
  2.5 安裝wirelesstools[3]
  無線網卡配置需要使用一些無線網絡管理工具,如wpa_supplicant、wirelesstools等。本項目使用wirelesstools來實現。首先下載wireless_tools.29.tar.gz,然后解壓、編譯、安裝。 下面介紹具體步驟。
  ① 解壓。
  tar zxvf wireless_tools.29.tar.gz
 ?、?修改Makefile。
  修改第8行,設置可執行文件安裝路徑:
  PREFIX=/usr/local/wireless
  修改第12行,設置gcc交叉編譯器:
  CC=/usr/local/arm/3.4.1/bin/armlinuxgcc
  修改第15行,設置ar交叉編譯器:
  AR=/usr/local/arm/3.4.1/bin/armlinuxar
  修改第16行,設置ranlib交叉編譯器:
  RANLIB=/usr/local/arm/3.4.1/bin/armlinuxranlib
 ?、?運行make命令。
 ?、?運行make install命令??蓤绦形募惭b于/usr/local/wireless目錄下。
 ?、?拷貝兩個庫libiw.so和libiw.so.29到文件系統/test/rootfs/lib目錄下,運行chmod 777命令后重新生成壓縮根文件rootfs.cramfs,并下載到ARM板。
 ?、?將安裝目錄下的iwconfig、iwlist等下載到目標板。主要使用的命令及功能:
  ◆ iwconfig,回車,查看所有無線網卡;
  ◆ iwconfig wlan0,查看wlan0;
  ◆ iwconfig wlan0 essid “xx”,配置網卡SSID為xx;
  ◆ iwlist wlan0 scan|grep ESSID,搜索周邊所有無線網卡的ESSID。
  2.6 無線網卡測試
  (1) 插入無線網卡,自動安裝USB host驅動
  [root@(none) tmp]# uname a
  Linux(none) 2.6.12h1940 #59 Tue May 3 13:12:53 CST 2011 armv4tl unknown
  [root@(none) tmp]# usb 11:new full speed USB device using s3c2410ohci and address 4
  usb 11: Product: RTL8188S WLAN Adapter
  usb 11: Manufacturer: Manufacturer Realtek
  usb 11: SerialNumber: 00e04c000001
 ?。?) 加載模塊8712u.ko
  insmod 8712u.ko
 ?。?) 喚醒USB無線網卡驅動
  ifconfig wlan0 up
 ?。?) 搜索周邊無線網絡
 ?。踨oot@(none) tmp]# iwlist wlan0 scan | grep ESSID
  fwdbg: get survey cmd
  fwdbg: survey done (00000005, 00000000)
  ESSID: “TPLINK_WSW”
  ESSID: “TPLINK_717E24”
  ESSID: “dlink”
  ESSID: “newnav”
  ESSID: “dgdz”
 ?。?) 配置wlan0的SSID
  iwconfig wlan essid TPLINK_717E24
  配置成功后利用iwconfig回顯:
  [root@(none) tmp]# uname a
  Linux (none) 2.6.12h1940 #59 Tue May 3 13:12:53 CST 2011 armv4tl unknown
 ?。踨oot@(none) tmp]# iwconfig wlan0
  wlan0IEEE 802.11bg ESSID:“TPLINK_717E24”
  Mode: Managed Frequency: 2.437 GHz Access Point: 00:25:86:71:7E:24
  Bit Rate: 54 Mb/s
  Encryption key:off
  Power Management: off
  Link Quality=52/100 Signal level=52/100 Noise level=0/100
  Rx invalid nwid:0 Rx invalid crypt:0 Rx invalid frag:0
  Tx excessive retries:0 Invalid misc:0 Missed beacon:0
 ?。?) IP動態分配
  自動申請動態IP:
  udhcpc i wlan0
  顯示如下信息
 ?。踨oot@(none) tmp]# uname a
  Linux (none) 2.6.12h1940 #59 Tue May 3 13:12:53 CST 2011 armv4tl unknown
 ?。踨oot@(none) tmp]# udhcpc i wlan0
  udhcpc (v0.9.9pre) started
  udhcpc[490]: udhcpc (v0.9.9pre) started
  Sending discover.。.
  udhcpc[490]: Sending discover.。.
  Sending select for 172.16.51.9.。.
  udhcpc[490]: Sending select for 172.16.51.9.。.
  Lease of 172.16.51.9 obtained, lease time 691200
  udhcpc[490]: Lease of 172.16.51.9 obtained, lease time 691200
  deleting routers
  route: SIOC[ADD|DEL]RT: No such process
  adding dns 61.153.216.99
  adding dns 61.153.216.104
  運行ifconfig命令后,顯示最終配置:
  [root@(none) tmp]# uname a
  Linux (none) 2.6.12h1940 #59 Tue May 3 13:12:53 CST 2011 armv4tl unknown
 ?。踨oot@(none) tmp]# ifconfig wlan0
  wlan0 Line encap: Ethernet HWaddr 00:0F:10:54:0E:1B
  inet addr: 172.16.51.9 Bcast:172.16.255.255 Mask: 255.255 Mask:255.255.255.0
  UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  RX packets:618 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  collisions:0 txqueuelen:1000
  RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)
  (7) ping測試
  ping測試時需要加c參數控制ping次數,否則會一直不停測試,并且無法kill。
 ?。踨oot@(none) tmp]# ping c 2 172.16.51.9
  PING 172.16.51.9 (172.16.51.9): 56 data bytes
  64 bytes from 172.16.51.9: icmp_seq=0 ttl=64 time=1.4 ms
  64 bytes from 172.16.51.9: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.7 ms
  ---172.16.51.9 ping statistics 
  2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet loss
  roundtrip min/avg/max=0.7/1.0/1.4 ms
  3 討論
  在USB無線網卡驅動移植過程中,將主要的文件netdevice.h、wireless.h、iw_handler.h、dev.c等進行替換后,內核已經能編譯成功。將內核下載并重啟開發板后,加載驅動成功,并能利用iwlist搜索到周邊的WLAN網絡。在利用iwconfig給驅動指定SSID時iwconfig引起內核崩潰。初判原因不應為wirelesstools程序。加入ip.h、icmp.h socket.h等文件后iwconfig指定SSID成功。最后進行ping測試時,出現ping 127.1和本機IP均失敗的情況。使用strace跟蹤ping執行過程,發現recvfrom()函數參數傳遞錯誤,替換neighbour.c af_netlink.c等文件后ping 127.1成功。
  若系統內核升級到Linux 2.6.30,驅動能編譯通過,但只要一發出ifconfig命令,內核即崩潰。即使高版本內核在移植時也有問題,這些問題需要進一步研究。
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