Lưu ý
Mục đích của file này là để độc giả tiếng Việt có thể đọc và hiểu tài liệu nhân kernel dễ dàng hơn, không phải để tạo ra một nhánh tài liệu riêng. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc cập nhật nào cho file này, vui lòng thử cập nhật file tiếng Anh gốc trước. Nếu bạn thấy có sự khác biệt giữa bản dịch và bản gốc, hoặc có vấn đề về bản dịch, vui lòng gửi góp ý hoặc patch cho người dịch của file này, hoặc nhờ người bảo trì và người review tài liệu tiếng Việt giúp đỡ.
- Bản gốc:
- Người dịch:
Google Translate (machine translation)
- Phiên bản gốc:
8541d8f725c6
Cảnh báo
Tài liệu này được dịch tự động bằng máy và chưa được review bởi người dịch. Nội dung có thể không chính xác hoặc khó hiểu ở một số chỗ. Khi có sự khác biệt với bản gốc, bản gốc luôn là chuẩn. Bản dịch chất lượng cao (được review) được đặt trong thư mục vi_VN/.
Hướng dẫn dành cho nhà phát triển IEEE 802.15.4¶
Giới thiệu¶
Nhóm làm việc IEEE 802.15.4 tập trung vào việc tiêu chuẩn hóa phần đáy hai lớp: Kiểm soát truy cập trung bình (MAC) và Truy cập vật lý (PHY). Và ở đó chủ yếu có hai tùy chọn có sẵn cho các lớp trên:
ZigBee - giao thức độc quyền của ZigBee Alliance
6LoWPAN - Mạng IPv6 qua mạng khu vực cá nhân tốc độ thấp
Mục tiêu của Linux-wpan là cung cấp một triển khai hoàn chỉnh của giao thức IEEE 802.15.4 và 6LoWPAN. IEEE 802.15.4 là một ngăn xếp của các giao thức tổ chức Mạng khu vực cá nhân không dây tốc độ thấp.
Ngăn xếp bao gồm ba phần chính:
Lớp IEEE 802.15.4; Chúng tôi đã chọn sử dụng ổ cắm Berkeley API đơn giản, ngăn xếp mạng Linux chung để truyền dữ liệu IEEE 802.15.4 tin nhắn và một giao thức đặc biệt qua liên kết mạng để cấu hình/quản lý
MAC - cung cấp quyền truy cập vào kênh chia sẻ và phân phối dữ liệu đáng tin cậy
PHY - đại diện cho trình điều khiển thiết bị
Ổ cắm API¶
int sd = ổ cắm (PF_IEEE802154, SOCK_DGRAM, 0);
Họ địa chỉ, địa chỉ ổ cắm, v.v. được xác định trong tiêu đề include/net/af_ieee802154.h hoặc trong tiêu đề đặc biệt trong gói không gian người dùng (xem ZZ0000ZZ hoặc cây git tại ZZ0001ZZ
Triển khai Linux 6LoWPAN¶
Tiêu chuẩn IEEE 802.15.4 chỉ định MTU có 127 byte, mang lại khoảng 80 octet của tải trọng MAC thực tế khi bảo mật được bật, trên liên kết không dây với thông lượng liên kết từ 250 kbps trở xuống. Định dạng thích ứng 6LoWPAN [RFC4944] được chỉ định để mang các gói dữ liệu IPv6 qua các liên kết bị ràng buộc như vậy, có tính đến các nguồn tài nguyên băng thông, bộ nhớ hoặc năng lượng hạn chế được mong đợi trong các ứng dụng như Mạng cảm biến không dây. [RFC4944] định nghĩa tiêu đề Địa chỉ lưới để hỗ trợ chuyển tiếp IP phụ, tiêu đề Phân mảnh để hỗ trợ yêu cầu MTU tối thiểu của IPv6 [RFC2460] và tiêu đề không trạng thái nén các gói dữ liệu IPv6 (LOWPAN_HC1 và LOWPAN_HC2) để giảm các tiêu đề IPv6 và UDP tương đối lớn xuống tới (trong trường hợp tốt nhất) vài byte.
Vào tháng 9 năm 2011, bản cập nhật tiêu chuẩn đã được xuất bản - [RFC6282]. Nó không dùng tính năng nén HC1 và HC2 và xác định định dạng mã hóa IPHC. được sử dụng trong triển khai Linux này.
Tất cả mã liên quan đến 6lowpan bạn có thể tìm thấy trong các tệp: net/6lowpan/* và net/ieee802154/6lowpan/*
Để thiết lập giao diện 6LoWPAN bạn cần: 1. Thêm giao diện IEEE802.15.4 và đặt kênh và ID PAN; 2. Thêm giao diện 6lowpan bằng lệnh như: Liên kết # ip thêm liên kết wpan0 tên lowpan0 loại lowpan 3. Xuất hiện giao diện “lowpan0”
Trình điều khiển¶
Giống như WiFi, có một số loại thiết bị triển khai IEEE 802.15.4. 1) ‘HardMAC’. Lớp MAC được triển khai trong chính thiết bị, thiết bị xuất quản lý (ví dụ MLME) và dữ liệu API. 2) ‘SoftMAC’ hoặc chỉ là đài phát thanh. Những loại thiết bị này chỉ là thiết bị thu phát sóng vô tuyến có thể với một số loại tăng tốc như tính toán CRC tự động và so sánh, xử lý ACK tự động, khớp địa chỉ, v.v.
Mỗi loại thiết bị yêu cầu một cách tiếp cận khác nhau để kết nối với Linux hạt nhân.
HardMAC¶
Xem tiêu đề include/net/ieee802154_netdev.h. Bạn phải triển khai Linux
net_device, với .type = ARPHRD_IEEE802154. Dữ liệu được trao đổi với họ socket
mã thông qua sk_buffs đơn giản. Khi tiếp nhận skb skb->cb phải chứa bổ sung
info as described in the struct ieee802154_mac_cb. Trong quá trình truyền gói
skb->cb được sử dụng để cung cấp dữ liệu bổ sung cho thiết bị
header_ops->tạo hàm. Xin lưu ý rằng dữ liệu này có thể bị ghi đè sau này
(when socket code submits skb to qdisc), so if you need something from that cb
later, you should store info in the skb->data on your own.
Để kết nối giao diện MLME, bạn phải điền vào trường ml_priv của net_device với một con trỏ tới cấu trúc cá thể ieee802154_mlme_ops. những cánh đồng assoc_req, assoc_resp, disassoc_req, start_req và scan_req là tùy chọn. Tất cả các trường khác là bắt buộc.
SoftMAC¶
MAC là lớp giữa trong ngăn xếp Linux IEEE 802.15.4. Vào lúc này, nó cung cấp giao diện đăng ký trình điều khiển và quản lý nô lệ giao diện.
NOTE: Hiện tại loại thiết bị màn hình duy nhất được hỗ trợ - đó là IEEE 802.15.4 giao diện ngăn xếp cho trình thám thính mạng (ví dụ: WireShark).
Lớp này sẽ sớm được mở rộng.
Xem tiêu đề include/net/mac802154.h và một số trình điều khiển trong trình điều khiển/net/ieee802154/.
Trình điều khiển giả¶
Ngoài ra còn có sẵn trình điều khiển mô phỏng một thiết bị thực với Giao diện SoftMAC (fakelb - IEEE 802.15.4 loopback driver). Tùy chọn này cung cấp khả năng kiểm tra và gỡ lỗi ngăn xếp mà không cần sử dụng phần cứng thực.
Trình điều khiển thiết bị API¶
include/net/mac802154.h xác định các hàm sau:
-
struct ieee802154_dev *ieee802154_alloc_device(size_t priv_size, struct ieee802154_ops *ops)
Phân bổ thiết bị tương thích IEEE 802.15.4.
-
void ieee802154_free_device(struct ieee802154_dev *dev)
Giải phóng thiết bị được cấp phát.
-
int ieee802154_register_device(struct ieee802154_dev *dev)
Đăng ký PHY trong hệ thống.
-
void ieee802154_unregister_device(struct ieee802154_dev *dev)
Giải phóng PHY đã đăng ký.
-
void ieee802154_rx_irqsafe(struct ieee802154_hw *hw, struct sk_buff *skb, u8 lqi)
Nói với mô-đun 802.15.4 rằng có một khung mới nhận được trong skb với Chỉ báo chất lượng liên kết RF (LQI) từ thiết bị phần cứng.
-
void ieee802154_xmit_complete(struct ieee802154_hw *hw, struct sk_buff *skb, bool ifs_handling)
Cho mô-đun 802.15.4 biết khung trong skb đang hoặc sắp được truyền qua thiết bị phần cứng
Trình điều khiển thiết bị phải triển khai các lệnh gọi lại sau trong IEEE 802.15.4 cơ cấu hoạt động ít nhất:
- cấu trúc ieee802154_ops {
...
- int (*start)(struct ieee802154_hw *hw);
- int (*xmit_async)(struct ieee802154_hw *hw, struct sk_buff *skb);
};
-
int start(struct ieee802154_hw *hw)
Trình xử lý mô-đun 802.15.4 yêu cầu khởi tạo thiết bị phần cứng.
-
void stop(struct ieee802154_hw *hw)
Trình xử lý mô-đun 802.15.4 yêu cầu dọn dẹp thiết bị phần cứng.
-
int xmit_async(struct ieee802154_hw *hw, struct sk_buff *skb)
Trình xử lý mà mô-đun 802.15.4 gọi cho từng khung trong skb sẽ được thực hiện được truyền qua thiết bị phần cứng.
-
int ed(struct ieee802154_hw *hw, u8 *level)
Trình xử lý mô-đun 802.15.4 yêu cầu Phát hiện năng lượng từ phần cứng thiết bị.
-
int set_channel(struct ieee802154_hw *hw, u8 page, u8 channel)
Đặt radio để nghe trên kênh cụ thể của thiết bị phần cứng.
Hơn nữa, cấu trúc hoạt động của thiết bị IEEE 802.15.4 phải được điền đầy đủ.