Linux NFC 子系统剖析

1.总览

linux源码中NFC在net/nfc下,文件结构如下图:

hci:Host Controller Interface

主要是针对NFC的主机-控制器接口协议

 nci:NFC Controller Interface

主要是NFC的控制器接口协议,用于NFCC(NFC Controller)和DH(Device Host)之间

core.c:

NFC子系统的核心,NFC整个协议栈从这里加载到内核中

af_nfc.c:Address Family

注册NFC协议族

digital_core.c、digital_dep.c、digital_technology.c:

NFC数字协议(NFC Digital Protocol)的协议栈实现

llcp_core.c、llcp_sock.c、llcp_commands.c:

NFC的逻辑链路控制协议(Logical Link Control Protocol)实现

netlink.c:

NFC的Generic netlink相关实现

rawsock.c:

NFC的raw sock相关实现

它们分别在NFC系统中实现了哪些功能?请看下图:

NFC驱动开发:

最底层一共三种方式:

1.直接通过NFC核心驱动框架开发

2.通过HCI接口驱动框架开发

3.通过NCI接口驱动框架开发

这三种方式最终还是通过核心驱动框架与应用层通信,通信的方式有generic netlink、rawsock。如果是llcp,那还会通过rawsock_llcp与应用层交互。

其中generic netlink主要是交互一些命令与事件,比如应用层向驱动层发送开始寻卡命令,寻找到卡后,驱动层会发送寻找到目标的事件。而rawsock主要是数据交互,比如向卡内写数据、读取卡内数据等。

NFC的应用开发:

1.通过dbus获取NFC相关事件

2.通过AF_NFC Sockets与内核交互数据

3.通过Neard AL与驱动层交互(本质还是generic netlink)

其实由驱动也可以看出来,Neard作为应用层的一个守护进程并不是必须的。

2.代码分析

nfc_init

nfc协议栈的起点是 nfc_init 函数,它被subsys_initcall调用后加载。

这个函数包含了nfc协议栈的所有初始化:

nfc类的注册不再赘述,注册成功后会有/sys/class/nfc目录。

nfc_genl_init

nfc_genl_init用来注册nfc的netlink接口:

这中间最重要的是变量 nfc_genl_family ,它包含了使用netlink实现的功能。它包含了两个最重要的元素:

其中name是用来匹配此协议簇,当我们在应用层与之匹配时,需要指明name是nfc,这样就能匹配成功。其次就是匹配成功后该协议簇所支持的一系列操作:

这些操作对应了我们驱动需要实现的功能。在内核有关nfc subsystem的说明文档中有提到:

也就是start_poll 、stop_poll 、activate_target 、deactivate_target 、data_exchange 这些操作是nfc子系统必须实现的,它们的含义:

start_poll :启动设备开始轮询目标

stop_poll :停止轮询操作

activate_target :选择和初始化其中一个发现的目标

deactivate_target :取消选择和恢复初始化目标

data_exchange :发送数据和接收应答

而这些我们需要实现的操作都被 nfc_genl_ops 中不同指令所对应的操作调用。比如start_poll:

上图中的info会由应用层指定,主要就是确定是哪个发起者开始轮询,毕竟系统中可能存在多个发起者。真正的启动轮询函数如下:

上图中的ops是重点,我们编写的驱动中实现的start_poll在这里被调用。对ops的赋值在函数 nfc_allocate_device 中,从函数名也可以看出是用来申请nfc device的,我们的驱动中需要使用此函数申请nfc_dev设备,申请的时候必须传入ops操作合集:

根据上述描述我们已经了解了用户层是如何通过generic netlink的CMD来操作不同设备寻卡、激活卡的,那寻找到卡后怎么通知到应用层?该调用哪些API呢?

很简单在include/uapi/linux/nfc.h中有枚举类型 nfc_commands ,里面包含了所有genl的CMD和事件,我们在net/nfc/netlink.c中搜索 NFC_EVENT_ 前缀的宏定义即可找到对应的函数,比如添加了一个device:

可以看到这个函数主要功能就是广播一条内容为 NFC_EVENT_DEVICE_ADDED 的事件,这个函数只在 nfc_register_device 函数中被调用,所以申请完nfc device后,我们还要调用这个函数注册设备。

所以我们只需要关注我们需要发送哪些事件,即可知道需要调用哪几个函数:

Tips--这里解释一些缩写: 

TM:Target mode

LLC:Logic Link Control,逻辑链路控制,用于P2P模式

SE:Secure Element,安全单元,通常用于CE模式

rawsock_init

该函数用于注册新协议注册。

不用关心如何注册,我们只需要关注下面的变量:

这中间最重要的是 rawsock_ops 和 rawsock_raw_ops 操作函数合集。

当应用层使用下面的操作创建sock时:

socket(AF_NFC, SOCK_SEQPACKET, NFC_SOCKPROTO_RAW)

对应的各个操作函数就是 rawsock_ops了。然后通信的时候先connect,再send/recv。在connect的时候,根据传入的addr中的设备ID和目标ID,确定通过哪个发起者和哪张卡通信。

其中发送函数先把需要发送的数据放在队列里,然后使用tx工作队列:

在创建rawsock的时候,指定了tx_work的执行函数:

传输的关键就在于nfc_data_exchange 函数:

上述 im_transceive 函数也是注册nfc_dev的时候传入的操作函数。 

特定名词

NFC(Near Filed Communication) 近场通信

R/W MOD 读写模式

CE MOD(Card Emulation Mod) 卡仿真模式

P2P MOD 点对点模式

PCD(VCD) 近(疏)耦合设备

PICC(VICC) 近(疏)IC卡

LLCP 逻辑链路控制协议

RF 射频

RFID 设备识别

NDEP NFC数据交换协议

NFCIP NFC接口和协议

NDEF NFC数据交换格式

DEP 数据交换协议

SNEP 简单NDEF交换协议

CHP(Connection Handover Protocol) 连接切换协议

WUPA 唤醒A类卡

ATQ 对请求的应答

ATQA 对A型卡请求的应答

ATQB 对B型卡请求的应答

ATR 对重新启动的请求的应答

ATS 对选择请求的应答

ATQ-ID 对ID号请求的应答

CRC 环检验码

RATS 对选择应答请求

PPS 协议和参数的选择

REQA 对A型卡的请求

REQB 对B型卡的请求

REQ-ID 请求ID号

RESEL 重新选择的请求

文章推荐:

LINUX NFC SUBSYSTM | SVEN

http://t.csdnimg.cn/zN4a2

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/415047.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

进程的控制

文章目录 进程退出进程等待进程程序替换 正文开始前给大家推荐个网站,前些天发现了一个巨牛的 人工智能学习网站, 通俗易懂,风趣幽默,忍不住分享一下给大家。 点击跳转到网站。 进程退出 进程的退出一共有三种场景。 程序跑完…

nacos开启鉴权+springboot配置用户名密码

nacos默认没有开启鉴权,springboot无需用户名密码即可连接nacos。从2.2.2版本开始,默认控制台也无需登录直接可进行操作。 因此本文记录一下如何开启鉴权,基于nacos2.3.0版本。 编辑nacos服务端的application.properties: # 开…

硬件工程师入门基础知识(二)片式电阻、片式网络电阻标识和焊接使用注意事项

片式电阻、片式网络电阻标识和使用注意事项 1.概述2.阻值标识2.1 标识原则2.2片式类电阻、片式电阻网络标识方法2.3电阻网络标识方法 3.电阻产品包装3.1片式电阻、片式电阻网络的包装3.2电阻网络的包装 4.使用注意事项4.1 片式电阻推荐焊盘尺寸4.2片式电阻网络推荐焊盘尺寸 5.焊…

STM32 +合宙1.54“ 电子墨水屏(e-paper)驱动显示示例

STM32 合宙1.54“ 电子墨水屏(e-paper)驱动显示示例 📍相关篇《Arduino框架下ESP32/ESP8266合宙1.54“ 电子墨水屏(e-paper)驱动显示示例》🔖程序是从GooDisplay品牌和微雪电子下同型号规格墨水屏的示例程序…

Vue项目 快速上手(如何新建Vue项目,启动Vue项目,Vue的生命周期,Vue的常用指令)

目录 一.什么Vue框架 二.如何新建一个Vue项目 1.使用命令行新建Vue项目 2.使用图形化界面新建Vue项目 三.Vue项目的启动 启动Vue项目 1.通过VScode提供的图形化界面启动Vue项目 2.通过命令行的方式启动Vue项目 四.Vue项目的基础使用 常用指令 v-bind 和 v-model v…

【Unity每日一记】角色控制器Character Contorller

👨‍💻个人主页:元宇宙-秩沅 👨‍💻 hallo 欢迎 点赞👍 收藏⭐ 留言📝 加关注✅! 👨‍💻 本文由 秩沅 原创 👨‍💻 收录于专栏:Uni…

c# .net8 香橙派orangepi + hc-04蓝牙 实例

这些使用c# .net8开发,硬件 香橙派 orangepi 3lts和 hc-04蓝牙 使用场景:可以通过这个功能,手机连接orangepi进行wifi等参数配置 硬件: 1、带USB口的linux开发板orangepi 2、USB 转TTL 中转接蓝牙(HC-04) 某宝上买的蓝牙官方网有调试工具:HC-T串口助手 https://www…

leetcode 3.反转链表;

1.题目: 给你单链表的头节点 head ,请你反转链表,并返回反转后的链表。 2.用例: 3.题目解析: (1)函数头: 要求返回结点,就 ListNode* reverseList(ListNode* head)&…

【数据开发】大数据岗位,通用必备技术栈(数据分析、数据工程、数据科学)

【数据开发】大数据岗位,通用必备技术栈(数据分析、数据工程、数据科学) 文章目录 1、岗位与技术要求1.1 常见岗位介绍1.2 行业发展方向1.3 附部分JD 2、数据开发技术栈2.1 数据处理流程2.2 学习路线与框架 3、数据分析技术栈3.1 基础知识3.2…

如何一步一步地优化LVGL的丝滑度

经过一番周折将LVGL移植到了STM32F407单片机上,底层驱动的LCD是st7789,移植时的条件和环境如下: ●LVGL用的是单缓冲,一次刷新10行; ●刷新函数用的是最原始的一个一个打点的方式; ●ST7789底层发送数据用的…

【MySQL】学习和总结标量子查询

🌈个人主页: Aileen_0v0 🔥热门专栏: 华为鸿蒙系统学习|计算机网络|数据结构与算法 ​💫个人格言:“没有罗马,那就自己创造罗马~” #mermaid-svg-kLo6jykc7AcEVEQk {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-siz…

JMeter--9.录制脚本

录制步骤 1.新建线程组:测试计划->线程->线程组 测试计划下,至少要有1个线程组,因为在录制器中需要选择【目标控制器】 2. 新建录制器:测试计划->非测试原件->HTTP(S)测试脚本记录器(HTTP代理服务器&…

Linux磁盘如何分区?

首先需要先给虚拟机添加磁盘 sblk #查看磁盘设备 得到以下内容: NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 20G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 19G 0 pa…

毕业后的那两年,我是怎么从一个啥也不会的小白成长为成熟职场人的?

对于2023应届生而言,从毕业到踏入职场也许正是你人生中很大的一个变化,但在初入职场的期间,很多同学很容易因为一些经验问题而误入弯路。 笔者从一个职场萌新到如今的职场老人,一路走来也经历了不少社会毒打。在职场生涯中&#…

kubectl 命令行管理K8S(上)

目录 陈述式资源管理方式 介绍 命令 项目的生命周期 创建 kubectl create命令 发布 kubectl expose命令 更新 kubectl set 回滚 kubectl rollout 删除 kubectl delete 应用发布策略 金丝雀发布 陈述式资源管理方式 介绍 1.kubernetes 集群管理集群资源…

Nest.js权限管理系统开发(八)jwt登录

安装相关依赖 虽然仅使用nestjs/jwt就能实现身份验证的功能,但是使用passport能在更高层次上提供更多便利。Passport 拥有丰富的 strategies 生态系统,实现了各种身份验证机制。虽然概念简单,但你可以选择的 Passport 策略集非常丰富且种类繁…

kotlin与java的相互转换

Kotlin转java 将kotlin代码反编译成java Tools -> Kotlin -> Show Kotlin Bytecode 然后点击 【Decompile】 生成java代码 java转kotlin Code -> Convert Java File To Kotlin File

Netty入门指南:从零开始的异步网络通信

欢迎来到我的博客,代码的世界里,每一行都是一个故事 Netty入门指南:从零开始的异步网络通信 前言Netty简介由来:发展历程:异步、事件驱动的编程模型: 核心组件解析通信协议高性能特性异步编程范式性能优化与…

2055041-59-1,NH-(PEG4-acid)2,能将基因和蛋白质导入到细胞内

您好,欢迎来到新研之家 文章关键词:2055041-59-1,NH-bis(PEG4-acid) HCl salt,NH-(PEG4-acid)2,NH-bis(PEG4-acid),NH-BIS(四聚乙二醇-羧酸) 盐酸盐 一、基本信息 【产品简介】:NH bis (PEG4…

全新抖音视频下载软件|批量视频下载工具

随着抖音平台上精彩视频的不断涌现,许多用户希望能够方便地保存自己喜欢的视频内容,以便随时观看或分享给朋友。为了满足这一需求,我们基于C#开发了一款全新的视频下载软件,为您提供便捷、高效的视频获取体验。 主要功能模块&…
最新文章