基于Zynq的RT3070 WIFI + hostapd 实现Wifi和WifiAP

之前的博客实现了编译RT3070的驱动程序实现STA模式和SoftAP模式的wifi，这里实现另一种方式，貌似是现在比较新的，那两种也可实现就是略旧。

主机开发环境：ubuntu14.04

交叉编译器：arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc

Linux内核版本：Linux-3.6.0

开发平台：zynq数字板

作者：zhu

感谢http://blog.csdn.net/zhengnice/article/details/51694474

和http://www.07net01.com/2015/07/888012.html两篇博客为本次开发提供的宝贵经验。

1：内核编译

内核是使用德致伦官方的xilinx内核linux-digilent-master，

github地址：德致伦linux-xilinx-master

我的CSDN下载地址：

内核配置用的之前的配置文件：digilent_zed_1_defconfig,

配置文件

然后参考网上的配置：

[*] Networking support  --->
-*-   Wireless  --->
<*>   cfg80211 - wireless configuration API
[ ]     nl80211 testmode command
[ ]     enable developer warnings
[ ]     cfg80211 regulatory debugging
[*]     enable powersave by default
[ ]     cfg80211 DebugFS entries
[*]     cfg80211 wireless extensions compatibility
[*]   Wireless extensions sysfs files
{*}   Common routines for IEEE802.11 drivers
[ ]   lib80211 debugging messages
<*>   Generic IEEE 802.11 Networking Stack (mac80211)
Default rate control algorithm (Minstrel)  --->
[ ]   Enable mac80211 mesh networking (pre-802.11s) support
[ ]   Export mac80211 internals in DebugFS
[ ]   Select mac80211 debugging features  --->
Device Drivers  --->
Generic Driver Options  --->
(/sbin/hotplug) path to uevent helper
[ ] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev
[ ] Select only drivers that don't need compile-time external firmware
[ ] Prevent firmware from being built
-*- Userspace firmware loading support
[*]   Include in-kernel firmware blobs in kernel binary
()    External firmware blobs to build into the kernel binary
[ ] Driver Core verbose debug messages
[ ] Managed device resources verbose debug messages
[*] Network device support  --->
[*]   Wireless LAN  --->
<*>   Ralink driver support  --->
< >   Ralink rt2500 (USB) support
< >   Ralink rt2501/rt73 (USB) support
<*>   Ralink rt27xx/rt28xx/rt30xx (USB) support
[ ]     rt2800usb - Include support for rt33xx devices
[ ]     rt2800usb - Include support for rt35xx devices (EXPERIMENTAL)
[ ]     rt2800usb - Include support for rt53xx devices (EXPERIMENTAL)
[ ]     rt2800usb - Include support for unknown (USB) devices
[*]   Ralink debug output

这样内核配置第一步就实现了STA模式，这里主要是加载了linux内核源码里面的驱动。

2：wifi工具移植

目前可以使用wireless-tools或wpa_supplicant工具来配置无线网络。但要注意对无线网络的配置是全局性的，而非针对具体的接口。wpa_supplicant是一个较好的选择，但缺点是它不支持所有的驱动。另外，wpa_supplicant目前只能连接到那些你已经配置好ESSID的无线网络。而wireless-tools支持几乎所有的无线网卡和驱动，但它不能连接到那些只支持WPA的AP。

我两个都移植了，但调试时wpa_supplicant不怎么好使，也没费劲调，就用wireless-tools连接了没有密码的路由器。

Wireless tools for Linux是一个Linux命令行工具包，用来设置支持Linux Wireless Extension的无线设备。

下载：wireless_tools.29.tar.gz

wireless-tools

解压：

#tar zxvf wireless_tools.29.tar.gz
#cd  wireless_tools.29

修改Makefile

ifndef PREFIX
PREFIX = /home/zhu/my_project/arm/wifi_sta/wifi_lib/wirelesstool/
endif

## Compiler to use (modify this for cross compile).
CC = /home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc
## Other tools you need to modify for cross compile (static lib only).
AR = /home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-ar
RANLIB = /home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-ranlib
#CC = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc
#AR = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-ar
#RANLIB = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-ranlib

编译：make

将生成的命令工具:iwlist、iwconfig、iwpriv，libiw.so.29 等拷贝到目标板上，路径为:分别把他们放到开发板的/bin和/lib目录下,并赋予权限chmod 777 iw* libiw.so.29

我这里是在arm上写了个脚本.sh

ln -s /mnt/wifi_lib/libiw.so.29 /lib/libiw.so.29
ln -s /mnt/wifi_lib/iwconfig /bin/iwconfig
ln -s /mnt/wifi_lib/iwspy /bin/iwspy
ln -s /mnt/wifi_lib/iwevent /bin/iwevent
ln -s /mnt/wifi_lib/iwpriv /bin/iwpriv
ln -s /mnt/wifi_lib/iwlist /bin/iwlist
ln -s /mnt/wifi_lib/iwgetid /bin/iwgetid

因为我的ramdisk镜像设置的比较小，copy过去的话空间不够，就做了个链接。效果一样。

接下来移植openssl

下载：openssl-0.9.8e.tar.gz

解压后修改Makefile：

INSTALLTOP=/home/zhu/my_project/7Z030/software/wifi_sta/wifi_lib/ssl

# Do not edit this manually. Use Configure --openssldir=DIR do change this!
OPENSSLDIR=/home/zhu/my_project/7Z030/software/wifi_sta/wifi_lib/ssl

CC= /home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc
CFLAG= -O
DEPFLAG= -DOPENSSL_NO_CAMELLIA -DOPENSSL_NO_GMP -DOPENSSL_NO_MDC2 -DOPENSSL_NO_RC5 -DOPENSSL_NO_RFC3779
PEX_LIBS=
EX_LIBS=
EXE_EXT=
ARFLAGS=
AR=/home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-ar $(ARFLAGS) r
RANLIB= /home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-ranlib
PERL= /usr/bin/perl
TAR= tar
TARFLAGS= --no-recursion
MAKEDEPPROG=makedepend

编译：

sudo make & make install 并拷贝libcrypto.a ； libssl.a到开发板的/lib下

同样做了软链接

ln -s /mnt/wifi_lib/libssl.a /lib/libssl.a
ln -s /mnt/wifi_lib/libcrypto.a /lib/libcrypto.a

因为没用wpa_supplicant工具设置wifi，这里就不表述了，网上编译wpa_supplicant的文章很多，百度参考下就好了。

3：启动wifi 连接路由器

这里先启动wifi连接路由器，这个版本不使用驱动源码编译出的RT3070.STA和.ko了，用linux内核源码中勾选加rt2870.bin加载完成。

rt2870.bin下载地址：rt2870.bin

也可以到内核网站

git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dwmw2/linux-firmware.git

把各种固件都下了。

这个文件要复制到板子上的/lib/firmware/中，不然会报错



将下载好的固件 RT2870.bin并放入/lib文件下新创建的firmware目录中就可以。脚本里：文件系统/lib中没有firmware目录，新建一个。

mkdir /lib/firmware
cp /mnt/wifi_lib/rt2870.bin /lib/firmware

这样开机启动时运行脚本.sh，就可以ifconfig -a 看到wlan0了，表示wifi的驱动移植完毕。

之后在板子上运行以下命令，或者在启动脚本里直接运行。

ifconfig wlan0 up
ifconfig wlan0 192.168.1.13
iwconfig wlan0 ESSID TP-LINK_9D9608
#udhcpc -i wlan0 #下面再说这个命令

我的路由器名字时TP-LINK_9D9608，没有密码，设置192.168.1.13是wlan0的IP地址，这样就可以在PC上运行telnet 192.168.1.13登陆arm上的操作系统了。

这里解决了之前的方式在使用无线时必须将有线网络禁止

ifconfig eth0 down。这种方式可以同时登陆有线和无线wifi，IP地址不同而已，我的有线和无线连在了一个路由器上，路由器地址192.168.1.1 。

也可以不给wifi设置IP地址，用udhcpc动态随机获取IP，这种可以连接外网。

制作文件系统用到了busybox，这里就有udhcp工具。

从busybox的examples/udhcp/下copy好simple.script文件到开发板/usr/share/udhcpc/下(busybox里面默认的目录文件是/usr/share/udhcpc/default.script)，并重命名为default.script.

没有/share/udhcpc/目录，新建一个。

mkdir -p /usr/share/udhcpc/
cp /mnt/wifi_lib/default.script /usr/share/udhcpc/

这样在板子上运行或在脚本里书写下面命令，就给wifi随机一个IP。

udhcpc -i wlan0

4：配置wifi+hostapd作为热点

首先要对内核配置支持SoftAP参考了下网上的教程对内核做了配置改动，但我的内核编译好之后，不能启动，找了好久原因也没找到。因为我的内核是支持SoftAP模式的，在之前的博客中编译的SoftAP源码之后是可以启动的，网上的教程改动的太多了，我自己改动了点，最后也成功了。

[*] Networking support  --->
Networking option  --->
<*> Packet socket
<*> Unix domain sockets
< > PF_KEY sockets
[*] TCP/IP networking
[ ]   IP: advanced router
[*]   IP: kernel level autoconfiguration
[*]     IP: DHCP support
[*]     IP: BOOTP support
[*]     IP: RARP support
< >   IP: tunneling
< >   IP: GRE demultiplexer
[*]   IP: multicast routing

[*] Networking support  --->
<*>   RF switch subsystem support  ---> //注意要选不然在使用hostapd命令时会出错

配置如果没有build in RF选项，在使用hostapd命令时会出错



接下来就是工具移植：

I：这里用了上面移植的openssl.0.9.8e，这里就不继续介绍了，参考上面的编译。

II：移植libnl

下载地址：libnl-1.1.tar.gz

# mkdir install

./configure --prefix=/home/zhuzhu/downloads/libnl-1.1/install（指定安装路径）

#  make CC= /home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc

#sudo make install

将install下的lib文件夹中的libnl.so.1拷贝到开发板/lib目录下。

在脚本里添加：

ln -s /mnt/wifi_lib/libnl.so.1.1 /lib/libnl.so.1

III：移植Hostapd

下载：hostapd-1.0.tar.gz

解压后：

# cp defconfig .config
# vim .config

找到这句代码：去掉注释。

#CONFIG_DRIVER_NL80211=y

同样根据你的要求配置其他选项.基本上，只要配置这行就足够让hostapd运行WPA/WPA2 验证和加密。

修改Makefile，分别添加openssl和libnl的头文件和库路径，openssl的路径和上面不太一样，我复制到下面目录了。

CFLAGS += -I/home/zhu/downloads/libnl-1.1/install/include
CFLAGS += -I/home/zhu/coding/openssl-0.9.8e/install/include
LIBS += -L/home/zhu/downloads/libnl-1.1/install/lib
LDFLAGS += -L/home/zhu/downloads/libnl-1.1/install/lib
LIBS += -L/home/zhu/coding/openssl-0.9.8e/install/lib
LDFLAGS += -L/home/zhu/coding/openssl-0.9.8e/install/lib

编译

# make CC=/home/zhu/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc
# sudo make install

将在/usr/local/bin/生成可执行命令hostapd和配置文件hostapd.conf。

这里不make install 也可以，就在本目录下找hostapd文件和.conf 。

修改hostapd.conf文件

interface=wlan0
driver=nl80211
ssid=chuhang-1
channel=1
hw_mode=g
ignore_broadcast_ssid=0
auth_algs=1
#wpa=3
#wpa_passphrase=11111111
#wpa_key_mgmt=WPA-PSK
#wpa_pairwise=TKIP
#rsn_pairwise=CCMP

上面各项解释如下：
(1) ssid：无线路由器发射的wifi名称；
(2) hw_mode：指定802.11协议，包括 a = IEEE 802.11a, b = IEEE 802.11b, g = IEEE 802.11g；
========================================================
无线局域网标准 IEEE 802.11协议
*IEEE 802.11， 1997年，原始标准（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。
*IEEE 802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，工作在5GHz）。
*IEEE 802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。
*IEEE 802.11g，2003年，物理层补充（54Mbit/s，工作在2.4GHz）。
使用最多的应该是802.11n标准，工作在2.4GHz频段，可达600Mbps（理论值）
========================================================
(3)channel：设定无线频道；
(4)interface：接入点设备名称，注意不要包含ap后缀，即如果该设备称为wlan0ap，填写wlan0即可；
(5)driver：设定无线驱动，我这里是nl80211；
(6)auth_algs=1
其中auth_algs指定采用哪种认证算法，采用位域（bit fields）方式来制定，其中第一位表示开放系统认证（Open System Authentication, OSA），第二位表示共享密钥认证（Shared Key Authentication, SKA）。我这里设置alth_algs的值为1，表示只采用OSA；
(7)wpa：指定WPA类型，这是一个位域值（bit fields），第一位表示启用WPA，第二位表示启用WPA2。在我的配置中，无论设置成1、2或3，都可以正常连接
(8)wpa_passphrase：WPA/WPA2加密需要指定密钥，这个选项就是配置WPA/WPA2的密钥。注意wpa_passphrase要求8~63个字符。另外还可以通过配置wpa_psk来制定密钥，不过要设置一个256位的16进制密钥，不适合我们的需求；
(9)wpa_pairwise/rsn_pairwise：如果启用了WPA，需要指定wpa_pairwise；如果启用了WPA2，需要指定 rsn_pairwise，或者采用wpa_pairwise的设定。

启动板子，执行

ln -s /mnt/wifi_lib/hostapd /bin/hostapd
ifconfig wlan0 up
ifconfig wlan0 192.168.0.5
hostapd -B hostapd.conf
#udhcpd /etc/udhcpd.conf #这个下面解释

在板子上直接执行hostapd -B hostapd.conf 或在脚本里添加即可；如果编译过程出现错误，请自行检查你的libnl库和openssl库是否是使用GCC交叉编译后可以到ARM板上跑的库。

这样就可以作为热点了，用电脑连接登陆完全可以，只不过要把PC的IP设成192.168.0.x，才可以。

使用udhcpd就不用设置PC的IP地址了。和udhcpc相似。

修改busybox/examples/udhcp/udhcpd.conf然后拷贝到开发板/etc目录下

因为是实现最基础的功能，所以我们只要简单的修改地址池、默认网关以及dns即可，以下是我的配置：

# The start and end of the IP lease block
start       192.168.0.20
end     192.168.0.254

# The interface that udhcpd will use
interface   wlan0

opt dns 192.168.0.1 192.168.0.10
option  subnet  255.255.255.0
opt router  192.168.0.1
#opt    wins    192.168.10.10
#option dns 129.219.13.81   # appended to above DNS servers for a total of 3
option  domain  local
option  lease   864000      # default: 10 days
option  msstaticroutes  10.0.0.0/8 10.127.0.1       # single static route
option  staticroutes    10.0.0.0/8 10.127.0.1, 10.11.12.0/24 10.11.12.1
# Arbitrary option in hex form:
option  0x08    01020304    # option 8: "cookie server IP addr: 1.2.3.4"

运行 就可以启动dhcp服务器了

cp /mnt/wifi_lib/udhcpd.conf /etc
udhcpd  /etc/udhcpd.conf

这样就可以使用wifi作为热点直接登陆了，并且不用设置IP。至此使用hostapd+udhcpd等工具基于内核mac80211驱动框架就实现了RT3070无线网卡的softAP！！！