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netlink 关键数据结构和函数sockaddr_nl 协议套接字 netlink 的地址表示由 sockaddr_nl 负责 struct sockaddr_nl {
__kernel_sa_family_t nl_family; /* AF_NETLINK */
unsigned short nl_pad; /* zero */
__u32 nl_pid; /* port ID 这个一般是进程id */
__u32 nl_groups; /* multicast groups mask */
};
nl_family 制定了协议族，netlink 有自己独立的值：AF_NETLINK，nl_pid 一般取为进程 pid。nl_groups 用以多播，当不需要多播时，该字段为 0。 nlmsghdr 消息体netlink 消息是作为套接字缓冲区 sk_buff 的数据部分传递的，其消息本身又分为头部和数据。头部为： struct nlmsghdr {
__u32 nlmsg_len; /* Length of message including header */
__u16 nlmsg_type; /* Message content */
__u16 nlmsg_flags; /* Additional flags */
__u32 nlmsg_seq; /* Sequence number */
__u32 nlmsg_pid; /* Sending process port ID */
};
nlmsg_len 为消息的长度，包含该头部在内。nlmsg_pid 为发送进程的端口 ID，这个用户可以自定义，一般也是使用进程 pid。 msghdr 用户态系发送消息体使用 sendmsg 和 recvmsg 函数进行发送和接收消息，使用的消息体是这个样子的。 struct iovec { /* Scatter/gather array items */
void *iov_base; /* Starting address */
size_t iov_len; /* Number of bytes to transfer */
};
/*
iov_base: iov_base 指向数据包缓冲区，即参数 buff，iov_len 是 buff 的长度。
msghdr 中允许一次传递多个 buff，以数组的形式组织在 msg_iov 中，msg_iovlen 就记录数组的长度 （即有多少个buff）
*/
struct msghdr {
void * msg_name; /* Socket name */
int msg_namelen; /* Length of name */
struct iovec * msg_iov; /* Data blocks */
__kernel_size_t msg_iovlen; /* Number of blocks */
void * msg_control; /* Per protocol magic (eg BSD file descriptor passing) */
__kernel_size_t msg_controllen; /* Length of cmsg list */
unsigned int msg_flags;
};
/*
msg_name：数据的目的地址，网络包指向 sockaddr_in, netlink 则指向 sockaddr_nl;
msg_namelen: msg_name 所代表的地址长度
msg_iov: 指向的是缓冲区数组
msg_iovlen: 缓冲区数组长度
msg_control: 辅助数据，控制信息(发送任何的控制信息)
msg_controllen: 辅助信息长度
msg_flags: 消息标识
*/
逻辑结构如下： socket 也是一种特殊的文件，通过 VFS 的接口同样可以对其进行使用管理。socket 本身就需要实现文件系统的相应接口，有自己的操作方法集。 netlink 常用宏#define NLMSG_ALIGNTO 4U/* 宏 NLMSG_ALIGN(len) 用于得到不小于len且字节对齐的最小数值 */
#define NLMSG_ALIGN(len) ( ((len)+NLMSG_ALIGNTO-1) & ~(NLMSG_ALIGNTO-1) )
/* Netlink 头部长度 */
#define NLMSG_HDRLEN ((int) NLMSG_ALIGN(sizeof(struct nlmsghdr)))
/* 计算消息数据 len 的真实消息长度（消息体 + 消息头）*/
#define NLMSG_LENGTH(len) ((len) + NLMSG_HDRLEN)
/* 宏 NLMSG_SPACE(len) 返回不小于 NLMSG_LENGTH(len) 且字节对齐的最小数值 */
#define NLMSG_SPACE(len) NLMSG_ALIGN(NLMSG_LENGTH(len))
/* 宏 NLMSG_DATA(nlh) 用于取得消息的数据部分的首地址，设置和读取消息数据部分时需要使用该宏 */
#define NLMSG_DATA(nlh) ((void*)(((char*)nlh) + NLMSG_LENGTH(0)))
/* 宏 NLMSG_NEXT(nlh,len) 用于得到下一个消息的首地址, 同时 len 变为剩余消息的长度 */
#define NLMSG_NEXT(nlh,len) ((len) -= NLMSG_ALIGN((nlh)->nlmsg_len), \ (struct nlmsghdr*)(((char*)(nlh)) + NLMSG_ALIGN((nlh)->nlmsg_len)))
/* 判断消息是否 >len */
#define NLMSG_OK(nlh,len) ((len) >= (int)sizeof(struct nlmsghdr) && \ (nlh)->nlmsg_len >= sizeof(struct nlmsghdr) && \ (nlh)->nlmsg_len <= (len))
/* NLMSG_PAYLOAD(nlh,len) 用于返回 payload 的长度*/
#define NLMSG_PAYLOAD(nlh,len) ((nlh)->nlmsg_len - NLMSG_SPACE((len)))netlink 内核常用函数netlink_kernel_create这个内核函数用于创建内核 socket，以提供和用户态通信 static inline struct sock *
netlink_kernel_create(struct net *net, int unit, struct netlink_kernel_cfg *cfg)
/*
net: 指向所在的网络命名空间, 默认传入的是 &init_net (不需要定义); 定义在 net_namespace.c(extern struct net init_net);
unit: netlink 协议类型
cfg: cfg 存放的是 netlink 内核配置参数（如下）
*/
/* optional Netlink kernel configuration parameters */
struct netlink_kernel_cfg {
unsigned int groups;
unsigned int flags;
void (*input)(struct sk_buff *skb); /* input 回调函数 */
struct mutex *cb_mutex;
void (*bind)(int group);
bool (*compare)(struct net *net, struct sock *sk);
};
单播函数 netlink_unicast() 和多播函数 netlink_broadcast()/* 来发送单播消息 */
extern int netlink_unicast(struct sock *ssk, struct sk_buff *skb, __u32 portid, int nonblock);
/* ssk: netlink socket
skb: skb buff 指针
portid：通信的端口号
nonblock：表示该函数是否为非阻塞，如果为1，该函数将在没有接收缓存可利用时立即返回，而如果为 0，该函数在没有接收缓存可利用 定时睡眠
*/
/* 用来发送多播消息 */
extern int netlink_broadcast(struct sock *ssk, struct sk_buff *skb, __u32 portid,
__u32 group, gfp_t allocation);
/* ssk: 同上（对应 netlink_kernel_create 返回值）、
skb: 内核 skb buff
portid：端口id
group: 是所有目标多播组对应掩码的"OR"操作的。
allocation: 指定内核内存分配方式，通常 GFP_ATOMIC 用于中断上下文，而 GFP_KERNEL 用于其他场合。
这个参数的存在是因为该 API 可能需要分配一个或多个缓冲区来对多播消息进行 clone。
*/
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发表于 2020-7-29 16:27:45