LINUX内核无线网络协议栈与英特尔R迅驰 R无线网卡驱动程序的设计及实现.doc

上海交通大学工程硕士学位论文 摘要 上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT 上海交通大学 硕士学位论文 Linux内核无线网络协议栈与英特尔（R)迅驰（R)无线网卡 驱动程序的设计及实现 姓名：朱轶 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：李明禄Linux内核无线网络协议栈与英特尔?迅驰?无线网卡驱动程序 的设计及实现 摘要 本文对当今2.6版本Linux内核中IEEE 802.11无线局域网络协议 栈的组成进行了详细的介绍。其中包括：定义IEEE 802.11标准的数据 结构和类型，对802.11数据报文的发送和接收处理，部分802.11管理 和控制报文的处理，用户无线网络接口的配置的支持，对无线信道的检 查和限制以及无线网络服务质量(QoS)的支持和无线网络安全的实现等。 作为一个通用的网络协议栈，数据包的发送和接收处理是其最重要的两 个方面，本文对其流程进行了重点地阐述。其中包括：对无线网络信号 指标的统计，处理数据包的SNAP协议头，根据用户对无线网络接口的配 置决定是否需要进行软件的分片和加密，调用加密模块对MSDU和MPDU 进行加密解密，切片和重组，与硬件以及上层协议栈的通信等。 本文还针对英特尔?迅驰@平台中的Intel PRO/Wireless 2915ABG系 列无线网卡的Linux内核驱动程序的设计和实现过程进行了剖析。根据 无线网卡硬件的特点阐明了该协议栈的设计要领，并对其重要实现部分 进行具体的代码分析。其中包括：PCI设备的初始化（如IO地址映射， 中断设置），无线网络设备的回调函数的设置，无线网卡固件(firmware) 的加载，主机与网卡设备的DMA通信，对无线服务质量、无线网络扩展 (如设置频段，SSID等）和其他硬件特性的支持（如射频开关，LED等）。 关键词：Linux内核，网络协议栈，无线局域网，驱动程序，IEEE 802.11 协议 第I页 THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF WIRELESS NETWORK STACK AND INTEL? CENTRINO? WIRELESS NETWORK ADAPTER DRIVER IN LINUX KERNEL ABSTRACT This paper provides a detailed analysis for the design and implementation of the IEEE 802.11 wireless network stack in the current 2.6 Linux kernel, including define the standard wireless type and data structure, data packets transmission and reception, user space configuration for the wireless interface, radio spectrum regulation, wireless quality of service (QoS) and wireless security support. As a generic network stack, data packets transmission and reception are the two most important aspects. This paper gives a particular analysis for the wireless signal statistics, SNAP header processing, flexible user configuration for fragmentation and encryption, encrypt and decrypt MSDU and MPDU with the add-on crypto modules, data packets fragmentation and reassembly and the interoperation with network hardware or upper level network stacks, and so on. This paper also provides an analysis for the design and implementation of the Intel? Centrino? wireless network adapter driver in the current 2.6 Linux kernel and performs a code ana