基于Linux的USB设备驱动分析与.ppt

基于Linux的USB设备驱动分析与实现 中国科技大学软件学院 2008-05-07 项目背景 项目开发环境 无线网卡驱动程序的体系结构 802.11链路层 链路层以上五层在有线和无线中是一样的。 链路层 逻辑链路控制(LLC)子层：LLC子层沿用了802.*系列其他网络协议的逻辑链路协议802.2这样的优点就是在LLC层之上就可以兼容其它IEEE 802.*网络的逻辑链路方法，很容易就可以实现WLAN和有线网络的兼容，结合与扩展。 媒介访问控制(MAC)子层：两种控制方法 CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞退避):由数据发送方使用，检测媒介载波，并在空闲时发送数据； RTS/CTS:控制分组握手对话；由数据接收方使用，建立虚拟的碰撞退避检测和流量控制方法。 802.11 MAC层 CSMA/CA协议的工作流程 送出数据前，监听媒体状态，等没有人使用媒体，维持一段时间后，再等待一段随机的时间后依然没有人使用，才送出数据。由于每个设备采用的随机时间不同，所以可以减少冲突的机会。 送出数据前，先送一段小的请求传送报文RTS(Request to Send)给目标端，等待目标端回应 CTS(Clear to Send)报文后，才开始传送。 由於RTS-CTS封包都很小，让传送的无效开销变小。 由于要检测冲突，设备必须能够一边接受数据信号一边传送数据信号，而这在无线系统中是无法办到的。所以没有采用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)协议。 802.11物理层 物理层 把数字的数据信号调制成模拟的RF(Radio Frequency)信号，然后通过跳频或相移等技术实现频谱的增扩，最后通过RF芯片和天线发送出去。而不是像有线网络那样把数字信号编码为二进制的0和1，然后控制电路的高低电平进行传输 。 PLCP(物理层会聚协议)子层 选择调制解调协议，并且把数据转换成相应的RF信号集 PMD(物理介质关联层接口)子层 负责把信号转换成最终的RF无线电波，并辐射到WM媒介中去 802.11两种模式 802.11无线网络有两种组建模式 Infrastructure(基础架构模式) 在这种模式下，有线和无线通过某一接入点进行相互间的通讯。即无线网络通过接入点桥接到有线网络中。 Ad-Hoc(点对点模式) 无线配备的计算机彼此之间直接进行通讯，不需要接入点。适合相对较小的网络。 两者之间的取舍依赖于无线网络是否需要与有线网络共享数据或外设。 802.11帧结构 802.11帧分为三个部分:帧头，帧实体，FCS域 帧头是帧的控制部分，由 [帧控制域|持续时间域/关联识别码|地址|顺序控制信息] 组成. USHORT Ver:2; //协议版本 0 USHORT Type:2; //类型 管理帧：是用来进行网络链路层服务管理的特殊帧；0控制帧：用来进行数据传输和网络节点状态的控制；1数据帧：用来承载数据荷载，传送数据。2 USHORT SubType:4; //子类型（包含有无应答，请求发送，竞争等） USHORT Tods:1; //输入DS（BSS区域范围外使用，有线地址） USHORT Frds:1; //输出DS （BSS区域范围外使用，有线地址） USHORT MoreFrag:1; //分段标志（2312字节） USHORT Retry:1; //重传标志 USHORT PwrMgmt:1; //功率管理（节能状态） USHORT MoreData:1; //更多数据（更多数据需要发送 ） USHORT Wep:1; //WEP加密（是否加密） USHORT Order:1; //顺序（按照严格序列要求） 802.11帧结构 USHORT Duration;//持续时间域（关联STA,关联竞争） MACADDR Addr1; //通常指目的地址 MACADDR Addr2; //通常指源地址 MACADDR Addr3; //BSSID MAC地址(关联AP) 在Infrastruct模式中，源地址是Addr3 在AD-HOC模式中，源地址是Addr2 USHORT Frag:4; //分片标志 USHORT Seq:12; //序列号（确认对方帧顺序） 帧实体：是帧的独立数据荷载部分，这部分是可变长的，记录了相关子类型的特定数据。 FCS(Frame Check