# wireless_device_simu

**Repository Path**: zgBCQ/wireless_device_simu

## Basic Information

- **Project Name**: wireless_device_simu
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2024-05-28
- **Last Updated**: 2024-05-28

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 设计思路

## 需求：

1. qemu端wifi驱动，用于qemu中操作系统与qemu虚拟设备通信

    1. 相当于面向实际设备进行开发，可能需设备树支持

2. host - qemu 边界处的虚拟设备，用于qemu与host通信

3. host端处理程序，用于虚拟设备与外界环境间交互；
    
    1. 此处处理程序暂时使用如下的设计：

    2. 与qemu端wifi驱动对应，qemu为sta，host为ap，对于host接收到的数据，使用host系统进行转发（网络层ip-port转发）

    3. 相当于面向一个虚拟的设备进行开发，甚至可能是面向一个file进行开发，如何与边界处设备进行交互暂时还没考虑

    4. qemu为ap的话如何实现暂时没想法

## 已实现

### driver - host

虽然802.11协议中规定最大的mac帧长度是2346个字节，但是对聚合mac帧的限制放的很开，802.11ax中AMPDU长度可以达到1048575个字节

使用何种方式实现host kernel - host userspace simulation device之间的通信？

根据ieee80211_alloc_hw中的规定，最少需要实现下面的这些回调函数：

```c
static const struct ieee80211_ops simuwifi_ops = {
    .start = simuwifi_start,
    .stop = simuwifi_stop,
    .tx = simuwifi_tx,
    .config = simuwifi_config,
    .add_interface = simuwifi_add_interface,
    .remove_interface = simuwifi_remove_interface,
    .configure_filter = simuwifi_configure_filter
};
```

另外还需要实现当虚拟网卡被host端kernel识别并拉起对应驱动时被自动调用的两个函数：

```c
static struct platform_driver simuwifi_dev_driver = {
    .driver = {
        .name = HOST_WIFI_NAME,
        .owner = THIS_MODULE},
    .probe = simuwifi_dev_probe,
    .remove = simuwifi_dev_remove};
```

1. `simuwifi_dev_probe`

    网卡设备被正确识别后第一个被调用的函数，需要再该方法中对platform device进行初始化。其中包括对ieee80211设备的初始化、......

    在对ieee80211设备进行初始化时，需要向kernel上报hardware的feature，具体包括以下的几个部分：

    * 硬件支持的频率范围

    * ....

### driver - qemu

### device - qemu

#### qemu对设备的识别

这一步比较好做，编写完设备文件后修改编译文件，并在启动qemu时添加对应的变量qemu即可完成对设备的识别，对应的步骤如下，此处使用redhat编写的教学pci设备：

1. 修改设备模拟文件的代码，文件位置 : `qemu_simudevice/hw/misc/edu.c`，向设备注册代码中添加如下语句：

```c
static void pci_edu_register_types(void)
{
    printf("hello this is edu pci device \n");
```

2. 进build路径下编译qemu

```bash
../configure --target-list=aarch64-softmmu

ninja
```

3. 启动对应的系统

```bash
yukikaze@yukikaze-743:~/code/wireless_driver_simulation$ ./qemu_simudevice/build/qemu-system-aarch64 -m 1024 -smp 2 -cpu cortex-a57 -M virt -nographic -kernel openwrt-21.02.0-armvirt-64-Image-initramfs -drive if=none,file=openwrt-21.02.0-armvirt-64-rootfs-ext4.img,id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0 -device edu
```

可以在启动时看到设备被注册进qemu中：

```bash
hello this is edu pci device 
WARNING: Image format was not specified for 'openwrt-21.02.0-armvirt-64-rootfs-ext4.img' and probing guessed raw.
         Automatically detecting the format is dangerous for raw images, write operations on block 0 will be restricted.
         Specify the 'raw' format explicitly to remove the restrictions.
[    0.000000] Booting Linux on physical CPU 0x0000000000 [0x411fd070]
[    0.000000] Linux version 5.4.143 (builder@buildhost) (gcc version 8.4.0 (OpenWrt GCC 8.4.0 r16279-5cc0535800)) #0 SMP Tue Aug 31 22:20:08 2021
[    0.000000] Machine model: li
```

Ctrl+a x进入qemu控制台，使用`info pci`命令可以看到对应的设备1234:11e8

```bash
(qemu) info pci
  Bus  0, device   0, function 0:
    Host bridge: PCI device 1b36:0008
      PCI subsystem 1af4:1100
      id ""
  Bus  0, device   1, function 0:
    Ethernet controller: PCI device 1af4:1000
      PCI subsystem 1af4:0001
      IRQ 41, pin A
      BAR0: I/O at 0x1000 [0x101f].
      BAR1: 32 bit memory at 0x10140000 [0x10140fff].
      BAR4: 64 bit prefetchable memory at 0x8000000000 [0x8000003fff].
      BAR6: 32 bit memory at 0xffffffffffffffff [0x0003fffe].
      id ""
  Bus  0, device   2, function 0:
    Class 0255: PCI device 1234:11e8
      PCI subsystem 1af4:1100
      IRQ 0, pin A
      BAR0: 32 bit memory at 0xffffffffffffffff [0x000ffffe].
      id ""
```

#### qemu中的系统对设备的识别 

### device - host 

## 工具

1. [get_netlink_maxpayload.sh](./get_netlink_maxpayload.sh)

    获得当前系统最大支持的netlink数据长度，依赖gcc编译[netlink_maxpayload.c](./netlink_maxpayload.c)文件

2. [hostapd_start_real.sh](./hostapd_start_real.sh)

    将host上的某个实际的物理网卡设置为无密码的ap模式，需自行修改脚本文件中的网卡名称，可使用下述命令来查看当前系统上安装的网卡：

    ```shell
    iw dev
    ```

## to do

1. openwrt 源码编译

2. qemu 源码编译

3. qemu 虚拟设备编译

4. openwrt 驱动编译