hostapd源代码分析（三）：管理帧的收发和处理

 hostapd源代码分析（三）：管理帧的收发和处理

原文链接：http://blog.csdn.net/qq_21949217/article/details/46004379

 

　　这篇文章我来讲解一下hostapd是如何处理IEEE 802.11管理帧的。我们知道，hostapd主要负责管理工作站（station）认证和接入。因此，它只处理管理帧(Management Frame)，并不处理数据帧。802.11的管理帧主要有信标帧(beacon)、探测请求帧（probe request)、探测回应帧（probe response）、请求认证帧（authentication request）、认证回应帧（authentication response）、请求关联帧（association request）和关联回应帧（association response）等。hostapd在初始化的阶段，会将无线网卡转换为AP模式，并且建立监视接口（Monitor Interface，一般是mon.wlan0），这个监视接口主要负责接收802.11管理帧。内核收到管理帧后，就会把它送回用户空间的hostapd来处理。

一、建立监视接口

　　基于nl80211驱动的hostapd在初始化的时候，会调用位于src/driver/driver_nl80211.c的nl80211_create_monitor_interface来建立监视接口。

1 drv->monitor_ifidx = nl80211_create_iface(drv, buf, NL80211_IFTYPE_MONITOR, NULL, 0, NULL, NULL, 0); //通过Netlink通知内核新建一个监视接口

　　监视接口建立以后，通过socket来接收原始帧，并把socket注册到event loop中（关于event loop，请参考《hostapd源代码分析（二）：》）

1 //建立原始套接字  
2 drv->monitor_sock = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));  
3 ...  
4 //把原始套接字的描述符和回调函数handle_monitor_read注册到event loop  
5 if (eloop_register_read_sock(drv->monitor_sock, handle_monitor_read, drv, NULL)) {  
6     wpa_printf(MSG_INFO, "nl80211: Could not register monitor read socket");  
7     goto error;  
8 }

二、接收和处理管理帧

　　当原始套接字接收到802.11管理帧后，会调用handle_monitor_read来进一步处理。handle_monitor_read中，会根据Rx或者Tx标志来调用handle_frame或者handle_tx_callback函数来处理。根据我的理解和分析，一般handle_frame处理“请求”帧，比如probe request帧，authentication request帧，等等；handle_tx_callback一般用来处理“回应”帧，比如，authentication response帧，association response帧等。handle_monitor_read函数的部分代码如下。

 1 len = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0); //读取从原始套接字接收的帧  
 2 ...  
 3 while (1) {  
 4     ret = ieee80211_radiotap_iterator_next(&iter); //抽取radiotap报头  
 5     if (ret == -ENOENT)  
 6         break;  
 7     if (ret) {  
 8         wpa_printf(MSG_INFO, "nl80211: received invalid radiotap frame (%d)", ret);  
 9         return;  
10     }  
11     switch (iter.this_arg_index) {  
12     case IEEE80211_RADIOTAP_FLAGS:  
13         if (*iter.this_arg & IEEE80211_RADIOTAP_F_FCS)  
14             len -= 4;  
15         break;  
16     case IEEE80211_RADIOTAP_RX_FLAGS: //接收(Rx)帧（一般是“请求帧”）  
17         rxflags = 1;  
18         break;  
19     case IEEE80211_RADIOTAP_TX_FLAGS: //发送(Tx)帧（一般是“回应帧”）  
20         injected = 1;  
21         failed = le_to_host16((*(uint16_t *) iter.this_arg)) & IEEE80211_RADIOTAP_F_TX_FAIL;  
22         break;  
23     case IEEE80211_RADIOTAP_DATA_RETRIES:  
24         break;  
25     case IEEE80211_RADIOTAP_CHANNEL:  
26         /* TODO: convert from freq/flags to channel number */  
27         break;  
28     case IEEE80211_RADIOTAP_RATE:  
29         datarate = *iter.this_arg * 5;  
30         break;  
31     case IEEE80211_RADIOTAP_DBM_ANTSIGNAL:  
32         ssi_signal = (s8) *iter.this_arg;  
33         break;  
34     }  
35 }  
36   
37 if (rxflags && injected)  
38      return;  
39   
40 if (!injected)  
41     handle_frame(drv, buf + iter._max_length, len - iter._max_length, datarate, ssi_signal); //处理“请求帧”  
42 else  
43     handle_tx_callback(drv->ctx, buf + iter._max_length, len - iter._max_length, !failed); //处理“发送帧”  
44 }

然后，进入handle_frame后，再调用wpa_supplicant_event（位于src/ap/drv_callbacks.c）来进一步处理。对于“请求帧”，会调用hostapd_mgmt_rx（位于src/ap/drv_callbacks.c）。hostapd_mgmt_rx的代码如下：

 1 static int hostapd_mgmt_rx(struct hostapd_data *hapd, struct rx_mgmt *rx_mgmt)  
 2 {  
 3     struct hostapd_iface *iface = hapd->iface;  
 4     const struct ieee80211_hdr *hdr;  
 5     const u8 *bssid;  
 6     struct hostapd_frame_info fi;  
 7     int ret;  
 8   
 9     hdr = (const struct ieee80211_hdr *) rx_mgmt->frame;  
10     bssid = get_hdr_bssid(hdr, rx_mgmt->frame_len); //获取该帧所属的BSSID  
11     if (bssid == NULL)  
12         return 0;  
13   
14     hapd = get_hapd_bssid(iface, bssid); //根据BSSID获取相应的BSS  
15     if (hapd == NULL) { //相应的BSS不存在，则抛弃不处理。  
16         u16 fc;  
17         fc = le_to_host16(hdr->frame_control);  
18   
19         /* 
20          * Drop frames to unknown BSSIDs except for Beacon frames which 
21          * could be used to update neighbor information. 
22          */  
23         if (WLAN_FC_GET_TYPE(fc) == WLAN_FC_TYPE_MGMT &&  
24             WLAN_FC_GET_STYPE(fc) == WLAN_FC_STYPE_BEACON)  
25             hapd = iface->bss[0];  
26         else  
27             return 0;  
28     }  
29   
30     os_memset(&fi, 0, sizeof(fi));  
31     fi.datarate = rx_mgmt->datarate;  
32     fi.ssi_signal = rx_mgmt->ssi_signal;  
33   
34     if (hapd == HAPD_BROADCAST) { //广播帧  
35         size_t i;  
36         ret = 0;  
37                 //将广播帧发送给每一个BSS  
38         for (i = 0; i < iface->num_bss; i++) {  
39             /* if bss is set, driver will call this function for 
40              * each bss individually. */  
41             if (rx_mgmt->drv_priv &&  
42                 (iface->bss[i]->drv_priv != rx_mgmt->drv_priv))  
43                 continue;  
44   
45             if (ieee802_11_mgmt(iface->bss[i], rx_mgmt->frame,  
46                         rx_mgmt->frame_len, &fi) > 0)  
47                 ret = 1;  
48         }  
49     } else //单播帧  
50         ret = ieee802_11_mgmt(hapd, rx_mgmt->frame, rx_mgmt->frame_len,  
51                       &fi);  
52   
53     random_add_randomness(&fi, sizeof(fi));  
54   
55     return ret;  
56 }

接下来，继续调用ieee802_11_mgmt（位于src/ap/ieee80211.c），根据具体的帧来执行相应的操作。

posted @ 2016-10-25 10:48  Rosanne  阅读(4351)  评论(0)  编辑  收藏  举报