wpa_supplicant的控制接口简单说明

ta是一个搬运工 2021-07-29

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1 说明

本文旨在用wpa_supplicant提供的API控制wifi模块以STA工作模式连接热点。wpa_supplicant程序一般运行在后台（./wpa_supplicant -B -cwpa_0_8.conf -iwlan0），用户通过它提供的接口让它做各种连接操作。

2 参考

http://w1.fi/wpa_supplicant/devel/wpa__ctrl_8h.html#a4e48c0a662d9150ea603e75365748b0b

wpa_supplicant-devel.pdf

https://www.kancloud.cn/alex_wsc/android-wifi-nfc-gps/414067

2.1 函数基本说明

struct wpa_ctrl * wpa_ctrl_open(const char *ctrl_path);

打开wpa_supplicant的一个控制接口，参数ctrl_path一般为/var/run/wpa_supplicant/wlan0，wlan0为对应的网络节点。成功时返回控制结构体指针，后续的一系列函数都以该指针为参数。失败时返回NULL。

int wpa_ctrl_attach(struct wpa_ctrl *ctrl);

注册一个事件通知监视器。成功时返回。失败时返回-1。超时则返回-2。该函数成功之后，可以通过wpa_ctrl_pending和wpa_ctrl_recv处理事件通知。

int wpa_ctrl_pending(struct wpa_ctrl *ctrl);

检查是否有待处理的事件通知，如果有返回1，没有返回0，出错返回-1。

int wpa_ctrl_recv(struct wpa_ctrl *ctrl, char *reply, size_t *reply_len);

接收一条待处理的事件通知，将内容保存在reply指向的空间，内容的长度保存在reply_len指向的空间。

int wpa_ctrl_request(struct wpa_ctrl *ctrl, const char *cmd, size_t cmd_len,

char *reply, size_t *reply_len,

void (*msg_cb)(char *msg, size_t len));

发送一条命令给wpa_supplicant。cmd和cmd_len描述该条命令。reply和reply_len用于保存本次命令的响应。msg_cb一般为NULL即可。成功时返回0，出错（发送或接收失败）返回-1，超时则返回-2。

int wpa_ctrl_detach(struct wpa_ctrl *ctrl);

注销事件通知监视器。成功时返回0，出错返回-1，超时则返回-2。

void wpa_ctrl_close(struct wpa_ctrl *ctrl);

关闭控制接口。

2.2 逻辑说明

wpa_supplicant处理命令的结果分成两种：状态信息和事件通知。状态信息可以理解成命令的响应很快，可以立即拿到结果，比如"PING"、"LIST_NETWORKS"、"STATUS"、"ADD_NETWORK"、

"SET_NETWORK"、"ENABLE_NETWORK"、"SAVE_CONFIG"等，成功时能立即返回并将结果保存在相应的函数参数中。事件通知可以理解成异步事件，比如发送了"ENABLE_NETWORK"，该命令能成功且立即返回，但连接热点的过程比较复杂且耗时较长，连接是否成功则通过事件通知告诉用户。

3 应用程序的处理

找出跟wpa_cli相关的文件，将这些文件做成库文件

通过查看编译过程信息，结合makefile，找到了wpa_cli相关的源文件，将这些源文件编译成库文件。在makefile中的wpa_cli: $(OBJS_c)下面添加一行

AR -crv wpa_cli.a $(OBJS_c)，AR的值由开发环境决定，如arm-himix100-linux-ar，即可得到想要的库文件。

应用程序使用上述生成的wpa_cli.a和wpa_supplicant包中的wpa_ctrl.h即可控制各种连接操作。

3.1 事件通知消息说明

热点连接成功或者失败的响应消息依赖于驱动程序的实现，比如用户给出错误的SSID或密码不能连接时的打印：

WPA: 4-Way Handshake failed - pre-shared key may be incorrect

CTRL-EVENT-DISCONNECTED bssid=ec:41:18:45:06:5a reason=0

连接成功时的打印：

CTRL-EVENT-CONNECTED

发送命令太频繁会导致消息紊乱，可能导致wpa_0_8.conf内容不完整，

所以建议不要自动发送命令，等待用户通过GUI调用API发送命令或者需要某个功能时才发送命令。

3.2 代码示例

通过函数user_wifiConnectAP_func连接指定的wifi热点（pu8EncryptType可以为NULL），通过线程user_wifiHdlEvent_thread不断地监听事件通知。

int user_wifiConnectAP_func(char *pu8SSID, char *pu8Secret, char *pu8EncryptType)
{
    char au8ReplyBuf[2048] = {"\0"};
    size_t reply_len;
  int ret;
  int i;
  int s32NetId = -1;
  char au8Path[128] = {"\0"};
  
  /* wpa_ctrl_open */
    sprintf(au8Path, "/var/run/wpa_supplicant/wlan0");
  g_pstWpaCtrl = wpa_ctrl_open(au8Path);
  if(g_pstWpaCtrl == NULL)
  {
    printf("\x1b[31m""%s %d, wpa_ctrl_open failed:%s!\n""\x1b[0m", __FILE__, __LINE__, strerror(errno));
    return -1;
  }


    /* wpa_ctrl_request ADD_NETWORK */
  memset(au8ReplyBuf, '\0', sizeof(au8ReplyBuf));
  reply_len = sizeof(au8ReplyBuf)-1;
  ret = wpa_ctrl_request(g_pstWpaCtrl, "ADD_NETWORK", strlen("ADD_NETWORK"), au8ReplyBuf, &reply_len, user_msgCb_func);
  if(ret == 0)
  {
    au8ReplyBuf[reply_len] = '\0';
    }


    s32NetId = atoi(au8ReplyBuf);


  /* wpa_ctrl_request SET_NETWORK */
  char au8SsidBuf[128] = {"\0"};
  snprintf(au8SsidBuf, sizeof(au8SsidBuf)-1, "SET_NETWORK %d ssid \"%s\"", s32NetId, pu8SSID);
  memset(au8ReplyBuf, '\0', sizeof(au8ReplyBuf));
  reply_len = sizeof(au8ReplyBuf)-1;
  ret = wpa_ctrl_request(g_pstWpaCtrl, au8SsidBuf, strlen(au8SsidBuf), au8ReplyBuf, &reply_len, user_msgCb_func);
  if(ret == 0)
  {
    au8ReplyBuf[reply_len] = '\0';
    printf("\x1b[32m""%s %d, reply_len:%d, au8ReplyBuf:%s\n""\x1b[0m", __FILE__, __LINE__, reply_len, au8ReplyBuf);
  }
  else
    {
        return -1;
    }


    /* wpa_ctrl_request SET_NETWORK */
  char au8PskBuf[128] = {"\0"};
  snprintf(au8PskBuf, sizeof(au8PskBuf)-1, "SET_NETWORK %d psk \"%s\"", s32NetId, pu8Secret);
  memset(au8ReplyBuf, '\0', sizeof(au8ReplyBuf));
  reply_len = sizeof(au8ReplyBuf)-1;
  ret = wpa_ctrl_request(g_pstWpaCtrl, au8PskBuf, strlen(au8PskBuf), au8ReplyBuf, &reply_len, user_msgCb_func);
  if(ret == 0)
  {
    au8ReplyBuf[reply_len] = '\0';
    printf("\x1b[32m""%s %d, reply_len:%d, au8ReplyBuf:%s\n""\x1b[0m", __FILE__, __LINE__, reply_len, au8ReplyBuf);
  }
  else
    {
        return -1;
    }


    /* wpa_ctrl_request ENABLE_NETWORK */
  char au8EnableBuf[64] = {"\0"};
  snprintf(au8EnableBuf, sizeof(au8EnableBuf)-1, "ENABLE_NETWORK %d", s32NetId);
  memset(au8ReplyBuf, '\0', sizeof(au8ReplyBuf));
  reply_len = sizeof(au8ReplyBuf)-1;
  ret = wpa_ctrl_request(g_pstWpaCtrl, au8EnableBuf, strlen(au8EnableBuf), au8ReplyBuf, &reply_len, user_msgCb_func);
  if(ret == 0)
  {
    au8ReplyBuf[reply_len] = '\0';
    printf("\x1b[32m""%s %d, reply_len:%d, au8ReplyBuf:%s\n""\x1b[0m", __FILE__, __LINE__, reply_len, au8ReplyBuf);
  }
  else
    {
        return -1;
    }


  return ret;
}


void *user_wifiHdlEvent_thread(void *arg)
{
    char au8ReplyBuf[2048] = {"\0"};
    size_t reply_len;
    int ret;
    char au8Cmdline[64] = {"\0"};


  while(1)
  {
        if(wpa_ctrl_pending(g_pstWpaCtrl) > 0)
        {
            char buf[2048];
            size_t len = sizeof(buf) - 1;
            if(wpa_ctrl_recv(g_pstWpaCtrl, buf, &len) == 0)
            {
                buf[len] = '\0';
                if(strstr(buf, "CTRL-EVENT-CONNECTED") != NULL)
          {
              sprintf(au8Cmdline, "udhcpc -i wlan0 -t 5 -T 2 -A 5 -q");
                    system(au8Cmdline);
                    /* wpa_ctrl_request SAVE_CONFIG */
                    wpa_ctrl_request(g_pstWpaCtrl, "SAVE_CONFIG", strlen("SAVE_CONFIG"), au8ReplyBuf, &reply_len, user_msgCb_func);
          }
      }
      else
      {
          usleep(100000);
      }
    }
  }
  
  pthread_exit(NULL);
}
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