Wi-Fi 架构 - Qualcomm Dragonwing Documentation

Wi-Fi 软件架构由以下组件组成。 表：Wi-Fi 软件组件

组件	描述
用户空间	• 便于 Wi-Fi 参数配置和设置。 • 支持工厂测试和调试。
内核空间	• 便于驱动程序与应用层之间的通信。
驱动程序	• 便于操作系统 (OS) 与无线网络硬件之间的通信。 • 初始化固件并下载启动 WLAN RF 所需的板卡数据文件 (BDF)。 • 管理 802.11 协议所需的控制路径和数据路径。
固件	• 嵌入在 Wi-Fi 硬件设备中的软件组件。 • 管理与硬件的低层通信。 • 处理基于 802.11 协议的任务，如扫描网络、建立连接以及通过 Wi-Fi 硬件传输数据。

ath11k 驱动程序软件架构

下图展示了使用 ath11k 驱动程序的高级 Wi-Fi 软件架构：

图：使用 ath11k 驱动程序的 Wi-Fi 软件架构

ath11k 驱动程序的软件架构可作为 ath10k/ath12k 的参考。WCN3988 当前使用的接口是 SNOC。

用户空间包含以下关键组件： 表：用户空间组件

组件	描述
wpa_supplicant	• 管理与 Wi-Fi 网络的安全连接。 • 支持各种安全协议，包括 WPA3、WPA2 和传统协议。
主机接入点守护程序 (hostapd)	• 使网络接口卡能够充当接入点和身份验证服务器。 • 将您的设备变成无线热点。 • 提供 Wi-Fi 连接并处理身份验证，以确保连接到网络的设备均获得授权。 • 支持各种身份验证方法，包括 WPA、WPA2、WPA3 和可扩展身份验证协议 (EAP)。 • 作为远程身份验证拨入用户服务 (RADIUS) 客户端与 RADIUS 服务器通信。 • 包含针对某些 EAP 方法的集成 EAP 服务器。

内核空间包含以下关键组件： 表：内核空间组件

组件	描述
cfg80211	• 管理无线设备的配置。 • 与 mac80211 交互，后者使用特定于硬件的低层 ath10k、ath11k 和 ath12k 驱动程序。
网络协议栈	• 由操作系统提供的网络协议栈。 • 支持管理驱动程序的功能，并在数据流向驱动程序时处理各种 TCP/IP 协议。
mac80211	• 作为 Linux 内核的一部分实现开源 WLAN 协议。 • 通过 cfg80211 处理网络子系统的注册和配置。cfg80211 通过 nl80211 和无线扩展 (WEXT) 实现此配置。

ath10k/ath11k/ath12k 驱动程序包含以下关键组件：

组件	描述
MAC 接口	• 作为 mac80211 与 ath10k/ath11k/ath12k 驱动程序低层之间的接口。 • 通过 ath10k_ops/ath11k_ops/ath12k_ops_wifi7 与 mac80211 交互。 • 将数据帧和管理帧发送到数据路径。 • 将配置命令发送到 WMI 路径。
控制路径	• 执行扫描、身份验证和关联等操作。
数据路径	• 管理 WLAN 发送和接收的数据流量。 • 支持各种特性以确保最佳性能。
主机软件-固件接口	• 包括 WMI、HTT 和 HAL。
WMI/HTT	• 实现主机驱动程序与运行在 SoC 上 WLAN Qualcomm Hexagon™ 数字信号处理器 (Hexagon) 中的固件之间的高级协议。 • 通常，WMI 接口用于控制路径事务，HTT 用于数据路径事务。
HTT/HAL	• 抽象硬件数据结构，并实现基于直接 MMIO 的寄存器访问和内存访问方案。 • 取决于硬件或芯片。 • 在高度优化的数据包路径实现中充当数据路径驱动程序与 WLAN 硬件之间的接口。
用于总线抽象的主机接口	• 提供主机-目标总线抽象服务。 • 抽象外围控制接口 Express (PCIe)。
PCIe	• 驱动程序中的硬件接口。
复制引擎 (CE)	• 实现硬件管道，即通过 PCIe 在主机驱动程序与运行在 CE 接口上的固件之间基于标准环形接口 (SRNG) 的通信通道。
SNOC	• SOC 内的主要互连结构（仅限 WCN3988）。

WLAN 固件在专用处理器 (Q6) 上运行。WLAN 固件二进制文件包含以下关键组件：

图：固件组件

下表提供了固件组件列表及其描述。 表：固件组件

组件	描述
主机-固件接口	• 无线模块接口 (WMI) – 主机与固件之间的控制平面 API 定义 • 主机目标接口 (HTT) – 主机与固件之间的数据平面 API 定义
协议	• 实现各种 802.11 标准协议和状态机、卸载、主机命令、扫描算法和事件处理
性能算法和 MAC 服务	• 性能算法实现与性能相关的软件算法，如速率自适应、发送调度器、多用户 (MU) 调度器、MU 分组、资源单元 (RU) 分配器、空中时间公平性 (ATF)，以及特定于硬件 IP 的：Tx 和 Rx 数据路径、MAC 控制路径序列 • MAC 寄存器编程和描述符设置/完成、共存硬件方案、芯片电源硬件方案
HAL PHY	用于 PHY/RFA 硬件的通用软件基础设施以及面向固件的 HAL-PHY 接口。
PHY/RF 软件	• PHY/RFA 硬件组件访问接口实现模块，包含特定于给定 PHY/RFA 和平台硬件 IP 的硬件编程序列/方案
系统软件	• 实现所有特定于平台的 SoC 相关服务