树莓派 5Ghz WIFI 频繁断开连接

First Post:

Last Update:

参考文章：树莓派CM4 wifi频繁断开连接

问题描述

Pi4B 在使用内置 5GHz WIFI 网卡连接小米路由器时，网络会周期性断开连接，导致 SSH 经常卡顿掉线、文件传输容易失败等问题。

问题原因

如果路由器本身使能了 ieee80211d=1，那么 WIFI 模块的驱动会通过 Country IE 重新获取国家码，然后重设 WIFI 模块的国家码。这属于正常行为，但树莓派核心板上 WIFI 模块在国家码设置为 CN 时，不支持 80MHz 信道宽度和 36、40、44、48 等 5GHz 信道，所以会断开重新连接 AP。因为 wpa_supplicant 的配置文件设置的国家码为 US，所以 WIFI 模块连接上 AP 以后如果还是工作在 80MHz 信道宽度，会又重复上面断开连接的情况。如果 WIFI 模块连接上 AP 以后工作在 40MHz 信道宽度（如上面所示），那么可以稳定工作在 40MHz 信道宽度，不会再断开连接。而小米路由器默认频宽为 80MHz，即会出现上述情况。

这也可以解释设置国家码为 CN 时，无法搜索到小米 5GHz WIFI 的问题。

解决方案

方法一：修改路由器设置

将国家码设置为 CN，并将路由器设置为 40MHz 频宽。

该方法较为容易实现，但无法使用 80MHz 频宽和 36-48 信道。

方法二：修改内核模块

修改并重新编译内核模块，使国家码保持在 US。

该方法既能解决频繁掉线问题，也能使用 80MHz 频宽，但配置花费更多时间和精力。

注意：此修改强制让 WIFI 模块本身固定工作在 US 国家码下。即使系统层面通过 iw reg set CN 把国家码设为 CN，WIFI 驱动内部仍为 US，从而提高 WIFI 模块的兼容性。
这将会导致系统里通过 iw reg get 得到的信息并不一定等于 WIFI 模块实际工作的信息。

注意：不同硬件在配置过程中需要的参数不同，请务必先阅读官方文档。
以下过程以 Pi4B，arm64 为例。

获取源代码

获取当前内核版本：

1
uname -r

随后从官方的源代码仓库中克隆代码。需要根据内核版本选择合适的分支：

1
git clone --depth=1 --branch <分支名> https://github.com/raspberrypi/linux

--depth=1 表示限制 clone 的深度，不会下载 Git 协作的历史记录，这样可以大大加快克隆的速度。

修改内核模块

修改 drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/cfg80211.c 文件。

添加模块参数 regulatory_domain_force_us：

1
2
3
static int regulatory_domain_force_us = 0; 
module_param(regulatory_domain_force_us, int, S_IRUGO);
MODULE_PARM_DESC(regulatory_domain_force_us, "Force set regulatory domain to US.");

修改 static void brcmf_cfg80211_reg_notifier(struct wiphy *wiphy, struct regulatory_request *req) 函数：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
static void brcmf_cfg80211_reg_notifier(struct wiphy *wiphy, struct regulatory_request *req)
{
 struct brcmf_cfg80211_info *cfg = wiphy_to_cfg(wiphy);
 struct brcmf_if *ifp = brcmf_get_ifp(cfg->pub, 0);
 struct brcmf_pub *drvr = cfg->pub;
 struct brcmf_fil_country_le ccreq;
 char *alpha2;
 s32 err; 
 int i;
+   char us_reg_code[3] = "US";

 err = brcmf_fil_iovar_data_get(ifp, "country", &ccreq, sizeof(ccreq));
 if (err) {
  bphy_err(drvr, "Country code iovar returned err = %d\n", err);
  return;
 }  

 /* The country code gets set to "00" by default at boot - substitute
  * any saved ccode from the nvram file unless there is a valid code
  * already set.
  */
-   alpha2 = req->alpha2;
+   if (regulatory_domain_force_us)
+       alpha2 = us_reg_code;
+   else 
+       alpha2 = req->alpha2;
 
 if (alpha2[0] == '0' && alpha2[1] == '0') {
  extern char saved_ccode[2];

  if ((isupper(ccreq.country_abbrev[0]) &&
    isupper(ccreq.country_abbrev[1])) ||
   !saved_ccode[0])
   return;
  alpha2 = saved_ccode;
  pr_debug("brcmfmac: substituting saved ccode %c%c\n",

编译内核模块

进行编译前的配置：

1
2
3
cd linux
KERNEL=kernel8
make bcm2711_defconfig

编译内核模块，使用 4 个线程：

1
make -j4 modules

替换内核模块

为了方便，这里采用直接替换文件的方式替换内核模块。理论上也可以移除再重新安装模块。

注意：修改系统前务必保证自己有办法恢复！

需要用到的编译好的内核模块文件位于：

1
drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/brcmfmac.ko

要替换的文件一般位于：

1
/usr/lib/modules/您的内核版本/kernel/drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/brcmfmac.ko

您的内核版本 指代第一步时获取的内核版本。
如果找不到该文件，可以使用如下命令进行搜索：

1
sudo find / -name brcmfmac.ko

备份原模块文件：

1
sudo mv /usr/lib/modules/您的内核版本/kernel/drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/brcmfmac.ko /usr/lib/modules/您的内核版本/kernel/drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/brcmfmac.ko.bak

复制新模块文件：

1
sudo cp drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/brcmfmac.ko /usr/lib/modules/您的内核版本/kernel/drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/brcmfmac.ko

添加 /etc/modprobe.d/brcmfmac.conf 文件，内容如下：

1
options brcmfmac regulatory_domain_force_us=1

在 WIFI 驱动 brcmfmac.ko 加载时即会传入模块参数 regulatory_domain_force_us=1，作用于修改过的代码并强制指定国家码为 US。

重新启动树莓派：

1
sudo shutdown -r now

可通过 cat /sys/module/brcmfmac/parameters/regulatory_domain_force_us 查看 regulatory_domain_force_us 字段的值。若有该值且为 1，则表示修改成功。