wpa_supplicant 2.0版源代码阅读（3） ---- driver event模块

3. Driver Event模块（windows篇）

wpa_supplicant通过Driver Event模块获取无线驱动的相关事件，并执行相应的操作。

无线驱动的主要事件如网络连接成功（或称关联成功，wpa_supplicant可以开始WPA认证过程）；断开网络（wpa_supplicant是否准备重新连接，重新开始WPA认证）；扫描结束事件（准备获取驱动的扫描结果）；网卡移除事件；网卡插入事件等等。

Driver Event模块的设计分两层功能。

1. 下层负责实现底层无线驱动（或者称OS内核）事件的获取。与无线驱动（OS）事件相关代码实现在src/drivers/目录下。这部分的功能与不同操作系统相关。

其功能包括：

1）驱动事件获取的初始化工作；

2）OS层的事件回调处理，

3）驱动事件的类型转换，即把不同OS下的事件类型转换成统一的WPA Event类型，以便wpa_supplicant处理；

4）通知wpa_supplicant Event Loop模块进行处理。

2. 上层负责wpa_supplicant真正处理相关的wpa事件。在接收到事件通知之后，最终调用wpa_supplicant_event（）函数进行事件处理。WPA Event事件处理代码在wpa_supplicant/evnet.c中实现。

本节的代码分析主要是与无线驱动事件（OS相关）功能的分析。与supplicant中WPA认证功能关系不大。WPA Event的处理在以后分析核心功能时具体分析。

3.1 Windows系统Driver Event模块的功能

Windows系统无线驱动是NDIS Miniport驱动，Driver Event模块具体功能如下：

1. 采用WMI技术获取驱动事件。

2. 支持轮询方式或者异步方式的事件获取。

3. 异步方式的事件通知回调处理。

4. 异步方式下通知Event Loop主线程，通过管道技术传递事件信息，由主线程从管道中读取事件信息处理。

3.2 NDIS Driver Event的编译配置说明

[cpp]
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ifdef CONFIG_DRIVER_NDIS
DRV_WPA_CFLAGS += -DCONFIG_DRIVER_NDIS
DRV_WPA_OBJS += src/drivers/driver_ndis.c
ifdef CONFIG_NDIS_EVENTS_INTEGRATED
DRV_WPA_OBJS += src/drivers/driver_ndis_.c
endif
ifndef CONFIG_L2_PACKET
CONFIG_L2_PACKET=pcap
endif
CONFIG_WINPCAP=y
ifdef CONFIG_USE_NDISUIO
DRV_WPA_CFLAGS += -DCONFIG_USE_NDISUIO
endif
endif

配置CONFIG_NDIS_EVENTS_INTEGRATED使其支持事件的异步处理。否则采用轮询的方式。

3.3 Driver Event模块的初始化

3.3.1 wpa_supplicant初始化Driver Event（window系统）

[cpp]
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#ifdef CONFIG_NDIS_EVENTS_INTEGRATED
drv->events = ndis_events_init(&drv->events_pipe, &drv->event_avail,
drv->ifname, drv->adapter_desc);
if (drv->events == NULL) {
wpa_driver_ndis_deinit(drv);
return NULL;
}
eloop_register_event(drv->event_avail, sizeof(drv->event_avail),
wpa_driver_ndis_event_pipe_cb, drv, NULL);
#endif /* CONFIG_NDIS_EVENTS_INTEGRATED */

wpa_supplicant在软件初始化阶段调用ndis_evnets_init()完成获取NDIS无线驱动事件的相关初始化设置，并调用eloop_register_event注册一个事件处理函数。

3.3.2 ndis_events_init()函数

应用层获取驱动事件的初始化配置在ndis_events_init（）函数中实现.

[cpp]
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struct ndis_events_data *
ndis_events_init(HANDLE *read_pipe, HANDLE *event_avail,
const char *ifname, const char *desc)
{
HRESULT hr;
IWbemObjectSink *pSink;
struct ndis_events_data *events;

events = os_zalloc(sizeof(*events));
if (events == NULL) {
wpa_printf(MSG_ERROR, "Could not allocate sink for events.");
return NULL;
}
events->ifname = os_strdup(ifname);
if (events->ifname == NULL) {
os_free(events);
return NULL;
}

if (wmi_refcnt++ == 0) {
hr = CoInitializeEx(0, COINIT_MULTITHREADED);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_ERROR, "CoInitializeEx() failed - "
"returned 0x%x", (int) hr);
os_free(events);
return NULL;
}
}

if (wmi_first) {
/* CoInitializeSecurity() must be called once and only once
* per process, so let's use wmi_first flag to protect against
* multiple calls. */
wmi_first = 0;

hr = CoInitializeSecurity(NULL, -1, NULL, NULL,
RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE,
NULL, EOAC_SECURE_REFS, NULL);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_ERROR, "CoInitializeSecurity() failed "
"- returned 0x%x", (int) hr);
os_free(events);
return NULL;
}
}

hr = CoCreateInstance(&CLSID_WbemLocator, 0, CLSCTX_INPROC_SERVER,
&IID_IWbemLocator,
(LPVOID *) (void *) &events->pLoc);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_ERROR, "CoCreateInstance() failed - returned "
"0x%x", (int) hr);
CoUninitialize();
os_free(events);
return NULL;
}

if (ndis_events_get_adapter(events, ifname, desc) < 0) {
CoUninitialize();
os_free(events);
return NULL;
}
wpa_printf(MSG_DEBUG, "ndis_events: use adapter descriptor '%S'",
events->adapter_desc);

hr = call_IWbemLocator_ConnectServer(
events->pLoc, L"ROOT\\WMI", NULL, NULL,
0, 0, 0, 0, &events->pSvc);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_ERROR, "Could not connect to server - error "
"0x%x", (int) hr);
CoUninitialize();
os_free(events->adapter_desc);
os_free(events);
return NULL;
}
wpa_printf(MSG_DEBUG, "Connected to ROOT\\WMI.");

ndis_events_constructor(events);
pSink = &events->sink;
pSink->lpVtbl = &events->sink_vtbl;
events->sink_vtbl.QueryInterface = ndis_events_query_interface;
events->sink_vtbl.AddRef = ndis_events_add_ref;
events->sink_vtbl.Release = ndis_events_release;
events->sink_vtbl.Indicate = ndis_events_indicate;
events->sink_vtbl.SetStatus = ndis_events_set_status;

if (register_async_notification(pSink, events->pSvc) < 0) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "Failed to register async "
"notifications");
ndis_events_destructor(events);
os_free(events->adapter_desc);
os_free(events);
return NULL;
}

*read_pipe = events->read_pipe;
*event_avail = events->event_avail;

return events;
}

1）调用CoInitializeEx(0, COINIT_MULTITHREADED)初始化COM
2）调用CoInitializeSecurity设置通用的COM安全等级

3）调用CoCreateInstance获取WMI Locator。

4）调用ndis_events_get_adapter()函数，该函数通过WMI CIMv2 Win32_NetworkAdapter获取网络适配器的描述符信息。用于检查设备是否插入（如USB无线网卡）。

5）调用call_IWbemLocator_ConnectServer（）函数。即调用IWbemLocator_ConnectServer（）。连接到本地\root\wmi命名空间（NDIS驱动的事件访问是通过\root\wmi命名空间）。

6）调用ndis_events_constructor（）。创建一个event_avail事件和一个管道用于向Event Loop模块进行事件通知和事件信息传递。

7）调用register_async_notification（）注册事件异步通知回调处理。并设置哪些NDIS事件需要通知处理。见下节代码分析。

3.3.3 register_async_notification函数分析

[cpp]
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static int register_async_notification(IWbemObjectSink *pDestSink,
IWbemServices *pSvc)
{
int i;
const char *class_list[] = {
"MSNdis_StatusMediaConnect",
"MSNdis_StatusMediaDisconnect",
"MSNdis_StatusMediaSpecificIndication",
"MSNdis_NotifyAdapterArrival",
"MSNdis_NotifyAdapterRemoval",
NULL
};

for (i = 0; class_list[i]; i++) {
if (notification_query(pDestSink, pSvc, class_list[i]) < 0)
return -1;
}

return 0;
}

[cpp]
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static int notification_query(IWbemObjectSink *pDestSink,
IWbemServices *pSvc, const char *class_name)
{
HRESULT hr;
WCHAR query[256];

_snwprintf(query, 256,
L"SELECT * FROM %S", class_name);
wpa_printf(MSG_DEBUG, "ndis_events: WMI: %S", query);
hr = call_IWbemServices_ExecNotificationQueryAsync(
pSvc, L"WQL", query, 0, 0, pDestSink);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "ExecNotificationQueryAsync for %s "
"failed with hresult of 0x%x",
class_name, (int) hr);
return -1;
}

return 0;
}

1）首先定义一个IWbemObjectSink数据结构变量，设置事件回调处理函数ndis_events_indicate();

2）_snwprintf(query, 256, L"SELECT * FROM %S", class_name)是根据驱动事件类名构造一个类SQL查询语法的字符串;

3）调用IWbemServices_ExecNotificationQueryAsync ()函数注册接收异步事件。这样一旦驱动事件发生，会调用 IWbemObjectSink的Indicate回调函数。

对于NDIS miniport无线驱动一共设置了五种事件需要通知处理。

1） MSNdis_StatusMediaConnect，网络已连接

2） MSNdis_StatusMediaDisconnect，网络断开

3） MSNdis_StatusMediaSpecificIndication，媒体信息指示

4） MSNdis_NotifyAdapterArrival，网卡插入

5） MSNdis_NotifyAdapterRemoval，网卡拔出

3.3 异步方式的事件回调处理

[cpp]
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static HRESULT STDMETHODCALLTYPE
ndis_events_indicate(IWbemObjectSink *this, long lObjectCount,
IWbemClassObject __RPC_FAR *__RPC_FAR *ppObjArray)
{
struct ndis_events_data *events = (struct ndis_events_data *) this;
long i;

if (events->terminating) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "ndis_events_indicate: Ignore "
"indication - terminating");
return WBEM_NO_ERROR;
}
/* wpa_printf(MSG_DEBUG, "Notification received - %d object(s)",
lObjectCount); */

for (i = 0; i < lObjectCount; i++) {
IWbemClassObject *pObj = ppObjArray[i];
HRESULT hr;
VARIANT vtClass, vt;

hr = IWbemClassObject_Get(pObj, L"__CLASS", 0, &vtClass, NULL,
NULL);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "Failed to get __CLASS from "
"event.");
break;
}
/* wpa_printf(MSG_DEBUG, "CLASS: '%S'", vtClass.bstrVal); */

hr = IWbemClassObject_Get(pObj, L"InstanceName", 0, &vt, NULL,
NULL);
if (FAILED(hr)) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "Failed to get InstanceName "
"from event.");
VariantClear(&vtClass);
break;
}

if (wcscmp(vtClass.bstrVal,
L"MSNdis_NotifyAdapterArrival") == 0) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "ndis_events_indicate: Try to "
"update adapter description since it may "
"have changed with new adapter instance");
ndis_events_get_adapter(events, events->ifname, NULL);
}

if (wcscmp(events->adapter_desc, vt.bstrVal) != 0) {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "ndis_events_indicate: Ignore "
"indication for foreign adapter: "
"InstanceName: '%S' __CLASS: '%S'",
vt.bstrVal, vtClass.bstrVal);
VariantClear(&vtClass);
VariantClear(&vt);
continue;
}
VariantClear(&vt);

if (wcscmp(vtClass.bstrVal,
L"MSNdis_StatusMediaSpecificIndication") == 0) {
ndis_events_media_specific(events, pObj);
} else if (wcscmp(vtClass.bstrVal,
L"MSNdis_StatusMediaConnect") == 0) {
ndis_events_media_connect(events);
} else if (wcscmp(vtClass.bstrVal,
L"MSNdis_StatusMediaDisconnect") == 0) {
ndis_events_media_disconnect(events);
} else if (wcscmp(vtClass.bstrVal,
L"MSNdis_NotifyAdapterArrival") == 0) {
ndis_events_adapter_arrival(events);
} else if (wcscmp(vtClass.bstrVal,
L"MSNdis_NotifyAdapterRemoval") == 0) {
ndis_events_adapter_removal(events);
} else {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "Unepected event - __CLASS: "
"'%S'", vtClass.bstrVal);
}

VariantClear(&vtClass);
}

return WBEM_NO_ERROR;
}

驱动事件回调函数ndis_events_indicate()是根据需要处理的类名分别处理。在事件注册一节已经说明，wpa_supplicant的ndis driver envent模块共注册了5种事件。在事件回调处理函数中，根据回调参数获取的类名，分别调用：

ndis_events_media_specific()

ndis_events_media_connect()

ndis_events_media_disconnect()

ndis_events_adapter_arrival()

ndis_events_adapter_removal()

这五个函数都调用了ndis_events_send_event()，把NDIS驱动事件类名转换成Driver Event模块NDIS实现代码的事件类型（不是WPA Event类型）。

事件类型如下定义：

[cpp]
view plaincopy

enum event_types { EVENT_CONNECT, EVENT_DISCONNECT, EVENT_MEDIA_SPECIFIC,
EVENT_ADAPTER_ARRIVAL, EVENT_ADAPTER_REMOVAL };

ndis_events_send_event()函数主要是完成把事件信息写入管道，并设置event_avail事件，通知wpa_supplicant的Event Loop模块处理。

[cpp]
view plaincopy

if (WriteFile(events->write_pipe, buf, pos - buf, &written, NULL)) {
SetEvent(events->event_avail);
return 0;
}

这样整个事件回调处理已经完毕。下一步就是Event Loop模块在收到event_avail事件之后，从管道中读取事件信息进行处理。

3.5 Event Loop通过管道获取事件信息处理流程

在3.3.1节提到初始化时，调用eloop_register_event（)注册了event_avail事件的回调函数wpa_driver_ndis_event_pipe_cb()。该函数读取管道的事件信息并处理。

[cpp]
view plaincopy

void wpa_driver_ndis_event_pipe_cb(void *eloop_data, void *user_data)
{
struct wpa_driver_ndis_data *drv = eloop_data;
u8 buf[512];
DWORD len;

ResetEvent(drv->event_avail);
if (ReadFile(drv->events_pipe, buf, sizeof(buf), &len, NULL))
wpa_driver_ndis_event_process(drv, buf, len);
else {
wpa_printf(MSG_DEBUG, "%s: ReadFile() failed: %d", __func__,
(int) GetLastError());
}
}

1）复位event_avail事件
2）调用ReadFile读取管道的事件信息

3）调用wpa_driver_ndis_event_process()处理。该函数根据解析的Driver Event模块定义的事件类型分别调用：

wpa_driver_ndis_event_connect() 对应EVENT_CONNECT

wpa_driver_ndis_event_disconnect() 对应EVENT_DISCONNECT

wpa_driver_ndis_event_media_specific() 对应EVENT_MEDIA_SPECIFIC

wpa_driver_ndis_event_adapter_arrival() 对应EVENT_ADAPTER_ARRIVAL

wpa_driver_ndis_event_adapter_removal() 对应EVENT_ADAPTER_REMOVAL

4）上面5个函数最终调用wpa_supplicant_event（），并把事件类型转换成WPA EVENT类型。wpa_supplicant_evnet（）的处理与OS的驱动层就不相关了。

注：wpa_driver_ndis_event_pipe_cb()在主线程main（）中调用，即Event Loop模块中调用，避免同步问题。

3.6 NDIS驱动事件类名到WPA EVENT类型对应关系说明

最终的事件处理在函数wpa_supplicant_evnet()中执行，NDIS驱动的事件类型也转换成了WPA EVENT（为了不同OS下实现的统一）。对于获取的五种NDIS驱动事件，其对应的WPA EVENT类型名说明如下：

NDIS事件名 WPA EVENT类型名

1） MSNdis_StatusMediaConnect，网络已连接 EVENT_ASSOC

2） MSNdis_StatusMediaDisconnect，网络断开 EVENT_DISASSOC

3） MSNdis_StatusMediaSpecificIndication，媒体信息指示

Ndis802_11StatusType_Authentication EVENT_MICHAEL_MIC_FAILURE

Ndis802_11StatusType_PMKID_CandidateList EVENT_PMKID_CANDIDATE

4） MSNdis_NotifyAdapterArrival，网卡插入 EVENT_INTERFACE_STATUS

5） MSNdis_NotifyAdapterRemoval，网卡拔出 EVENT_INTERFACE_STATUS