hostapd源代码分析(二):hostapd的工作机制
来源:互联网 发布:破解版java游戏大全 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 15:01
在我的上一篇文章《hostapd源代码分析(一):网络接口和BSS的初始化》中,介绍了两个重要的数据结构hostapd_iface和hostapd_data以及网络接口和BSS的初始化设置的过程。下面,我要在这一篇文章中详细介绍hostapd的工作机制。hostapd的模块结构如下
从上图中可以看出,hostapd通过一个叫做“event_loop”的核心模块来处理来自各个模块的事件。一开始我觉得hostapd是以多线程的方式来异步处理各个事件的,但其实hostapd从头到尾都是单一线程——是的,我们的hostapd是移植到的MIPS的嵌入式系统上面(我们用的是RouterStation Pro),这么多的线程在嵌入式Linux上面是不现实的。其实,hostapd是通过socket来接受其他模块发来的消息的,并通过select()或者poll()系统调用来轮询各个socket的描述符,一旦发现众多socket描述符中有可用的描述符时,便调用相应的回调函数来处理相关事件。(关于select()或者poll()的用法,请各位读者参考《Advanced Programming in the UNIX Environment》和《UNIX network programming》等书籍中的相关介绍,本文不做赘述)
首先,我们来看几个关于event loop的数据结构。打开src/utils/eloop.c,部分代码如下:
-
- struct eloop_sock {
- int sock;
- void *eloop_data;
- void *user_data;
- eloop_sock_handler handler;
- ....
- };
-
-
- struct eloop_sock_table {
- int count;
- struct eloop_sock *table;
- ....
- };
-
-
- struct eloop_data {
- int max_sock;
- int count;
- struct eloop_sock_table readers;
- struct eloop_sock_table writers;
- struct eloop_sock_table exceptions;
- ....
- };
再看几个关于event loop的函数:
- int eloop_register_sock(int sock, eloop_event_type type,
- eloop_sock_handler handler,
- void *eloop_data, void *user_data)
- {
- struct eloop_sock_table *table;
-
- assert(sock >= 0);
- table = eloop_get_sock_table(type);
- return eloop_sock_table_add_sock(table, sock, handler,
- eloop_data, user_data);
- }
-
-
- void eloop_unregister_sock(int sock, eloop_event_type type)
- {
- struct eloop_sock_table *table;
-
- table = eloop_get_sock_table(type);
- eloop_sock_table_remove_sock(table, sock);
- }
-
- int eloop_register_read_sock(int sock, eloop_sock_handler handler,
- void *eloop_data, void *user_data)
- {
- return eloop_register_sock(sock, EVENT_TYPE_READ, handler,
- eloop_data, user_data);
- }
-
-
- void eloop_unregister_read_sock(int sock)
- {
- eloop_unregister_sock(sock, EVENT_TYPE_READ);
- }
我们先看看eloop_register_read_sock函数。很明显,这个函数是把socket描述符和期相对应的回调函数注册到socket描述符表中去。这个函数会调用eloop_register_sock函数,并设置EVENT_TYPE_READ标志,表示这个socket主要用于“读”(也即“接收”)。同理,eloop_unregister_read_sock和eloop_unregister_sock是用来把某个socket描述符从表中删除(一般在hostapd退出的时候调用)。接下来再看eloop是如何执行的,找到eloop_run()函数:- void eloop_run(void)
- {
-
- fd_set *rfds, *wfds, *efds;
- struct timeval _tv;
- int res;
- struct os_reltime tv, now;
-
- rfds = os_malloc(sizeof(*rfds));
- wfds = os_malloc(sizeof(*wfds));
- efds = os_malloc(sizeof(*efds));
- if (rfds == NULL || wfds == NULL || efds == NULL)
- goto out;
-
- while (!eloop.terminate &&
- (!dl_list_empty(&eloop.timeout) || eloop.readers.count > 0 ||
- eloop.writers.count > 0 || eloop.exceptions.count > 0)) {
- struct eloop_timeout *timeout;
- timeout = dl_list_first(&eloop.timeout, struct eloop_timeout,
- list);
- if (timeout) {
- os_get_reltime(&now);
- if (os_reltime_before(&now, &timeout->time))
- os_reltime_sub(&timeout->time, &now, &tv);
- else
- tv.sec = tv.usec = 0;
-
- _tv.tv_sec = tv.sec;
- _tv.tv_usec = tv.usec;
- }
-
- eloop_sock_table_set_fds(&eloop.readers, rfds);
- eloop_sock_table_set_fds(&eloop.writers, wfds);
- eloop_sock_table_set_fds(&eloop.exceptions, efds);
-
- res = select(eloop.max_sock + 1, rfds, wfds, efds,
- timeout ? &_tv : NULL);
-
- if (res < 0 && errno != EINTR && errno != 0) {
- wpa_printf(MSG_ERROR, "eloop: %s: %s", <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">"select"</span>, strerror(errno));
- goto out;
- }
-
- eloop_process_pending_signals();
-
-
-
- timeout = dl_list_first(&eloop.timeout, struct eloop_timeout,
- list);
- if (timeout) {
- os_get_reltime(&now);
- if (!os_reltime_before(&now, &timeout->time)) {
- void *eloop_data = timeout->eloop_data;
- void *user_data = timeout->user_data;
- eloop_timeout_handler handler =
- timeout->handler;
- eloop_remove_timeout(timeout);
- handler(eloop_data, user_data);
- }
-
- }
-
- if (res <= 0)
- continue;
-
-
- eloop_sock_table_dispatch(&eloop.readers, rfds);
- eloop_sock_table_dispatch(&eloop.writers, wfds);
- eloop_sock_table_dispatch(&eloop.exceptions, efds);
- }
-
- eloop.terminate = 0;
- out:
- os_free(rfds);
- os_free(wfds);
- os_free(efds);
- return;
- }
通过以上代码,我们知道了hostapd实际上是通过select()机制来轮询检查各个socket的状态,一旦发现某个socket描述符可读、可写、或者是意外的话,就会通过eloop_sock_table_dispach函数来调用相应的回调函数去处理相关事件。其实,源代码中还有用poll()机制的实现,他们的原理都差不多,各位有兴趣的读者可以自行查阅。对了,上面的代码提到了eloop_sock_table_dispatch函数来处理各个socket事件,那么它是怎么实现的呢?我们看一下下面的代码:- static void eloop_sock_table_dispatch(struct eloop_sock_table *table,
- fd_set *fds)
- {
- int i;
-
- if (table == NULL || table->table == NULL)
- return;
-
- table->changed = 0;
- for (i = 0; i < table->count; i++) {
- if (FD_ISSET(table->table[i].sock, fds)) {
-
- table->table[i].handler(table->table[i].sock,
- table->table[i].eloop_data,
- table->table[i].user_data);
- if (table->changed)
- break;
- }
- }
- }
怎么样?看到了熟悉的FD_ISSET宏了吧? 在eloop_run()中,不光处理了各个socket描述符的事件,还有信号(比如按下Ctrl+C),超时(timeout)等事件的处理。这里不再赘述。到此,读者应该理解了hostapd的event loop工作机制了吧?了解了event loop的工作机制以后,我们就可以对hostapd的功能进行扩展了。比如我做的关于OpenFlow AP项目,我把hostapd和控制器(controller)之间交换数据的socket描述符和对应的回调函数加入到socket描述符表中去,hostapd就可以接收来自控制器的指令,并处理OpenFlow协议了。
下一篇文章将介绍hostapd是如何处理IEEE802.11管理帧的。
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