netlink代码示例

在用户和内核通信过程中,netlink非常方便,优势如下:

1,双向

2,异步

3,多播

代码如下:

内核模块net_link.c代码:

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/sched.h>
#include <net/sock.h>
#include <net/netlink.h>

#define NETLINK_TEST 21

struct sock *nl_sk = NULL;
EXPORT_SYMBOL_GPL(nl_sk);

void nl_data_ready (struct sk_buff *__skb)
{
        struct sk_buff *skb;
        struct nlmsghdr *nlh;
        u32 pid;
        int rc;
        int len = NLMSG_SPACE(1200);
        char str[100];

        printk("net_link: data is ready to read.\n");
        skb = skb_get(__skb);

        if (skb->len >= NLMSG_SPACE(0)) {
                nlh = nlmsg_hdr(skb);
                printk("net_link: recv %s.\n", (char *)NLMSG_DATA(nlh));
                memcpy(str,NLMSG_DATA(nlh), sizeof(str));
                pid = nlh->nlmsg_pid; /*pid of sending process */
                printk("net_link: pid is %d\n", pid);
                kfree_skb(skb);

                skb = alloc_skb(len, GFP_ATOMIC);
                if (!skb){
                        printk(KERN_ERR "net_link: allocate failed.\n");
                        return;
                }
                nlh = nlmsg_put(skb,0,0,0,1200,0);
                NETLINK_CB(skb).pid = 0; /* from kernel */

                memcpy(NLMSG_DATA(nlh), str, sizeof(str));
                printk("net_link: going to send.\n");
                rc = netlink_unicast(nl_sk, skb, pid, MSG_DONTWAIT);
                if (rc < 0) {
                        printk(KERN_ERR "net_link: can not unicast skb (%d)\n", rc);
                }
                printk("net_link: send is ok.\n");
        }
        return;
}


static int test_netlink(void) {
        nl_sk = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_TEST, 0, nl_data_ready, NULL, THIS_MODULE);

        if (!nl_sk) {
                printk(KERN_ERR "net_link: Cannot create netlink socket.\n");
                return -EIO;
        }
        printk("net_link: create socket ok.\n");
        return 0;
}

int init_module()
{
        test_netlink();
        return 0;
}
void cleanup_module( )
{
        if (nl_sk != NULL){
                sock_release(nl_sk->sk_socket);
        }
        printk("net_link: remove ok.\n");
}
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("kidoln");

用户sender.c代码:

#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <asm/types.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/socket.h>

#define MAX_PAYLOAD 1024 /* maximum payload size*/
struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
struct nlmsghdr *nlh = NULL;
struct iovec iov;
int sock_fd;
struct msghdr msg;

int main(int argc, char* argv[])
{
        sock_fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, 21);
        memset(&msg, 0, sizeof(msg));
        memset(&src_addr, 0, sizeof(src_addr));
        src_addr.nl_family = AF_NETLINK;
        src_addr.nl_pid = getpid(); /* self pid */
        src_addr.nl_groups = 0; /* not in mcast groups */
        bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&src_addr, sizeof(src_addr));
        memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
        dest_addr.nl_family = AF_NETLINK;
        dest_addr.nl_pid = 0; /* For Linux Kernel */
        dest_addr.nl_groups = 0; /* unicast */

        nlh=(struct nlmsghdr *)malloc(NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
        /* Fill the netlink message header */
        nlh->nlmsg_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
        nlh->nlmsg_pid = getpid(); /* self pid */
        nlh->nlmsg_flags = 0;
        /* Fill in the netlink message payload */
        strcpy(NLMSG_DATA(nlh), "Hello you!");

        iov.iov_base = (void *)nlh;
        iov.iov_len = nlh->nlmsg_len;
        msg.msg_name = (void *)&dest_addr;
        msg.msg_namelen = sizeof(dest_addr);
        msg.msg_iov = &iov;
        msg.msg_iovlen = 1;

        printf(" Sending message. ...\n");
        sendmsg(sock_fd, &msg, 0);



        /* Read message from kernel */
        memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
        printf(" Waiting message. ...\n");
        recvmsg(sock_fd, &msg, 0);
        printf(" Received message payload: %s\n",NLMSG_DATA(nlh));

        /* Close Netlink Socket */
        close(sock_fd);
}

Makefile文件代码:

MODULE_NAME :=net_link
obj-m :=$(MODULE_NAME).o
KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)
all:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD)
        gcc -o sender sender.c
clean:
        rm -fr *.ko *.o *.cmd sender $(MODULE_NAME).mod.c

具体代码示例,可以参考其他博客,这里只提供简单的实例,供编程参考之用。

一、imp2源码 整个源码包含三个文件:imp2_k.c, imp2_u.c和imp2.h. 其中imp2_k.c为内核模块的源代码,imp2_u.c为应用程序,即测试代码,imp2.h为两个源文件都需要引用的头文件。其整体的功能是:注册一种新的netlink协议,并注册一个新的NF hook函数。当有ping包发往当前主机或者经过当前主机转发时,内核向用户发送ping包的源IP和目的IP。各个文件的简单分析见下文。 1. imp2.h 该文件主要是定义了一种新的Netlink协议类型NL_IMP2(31)。新的协议类型的选值不能和当前内核中已经定义的netlink协议类型重复。定义了基于该协议类型的消息类型,内核根据接收到消息的不同类型,进行不同的处理:IMP2_U_PID和IMP2_CLOSE分别为请求和关闭。IMP2_K_MSG代表内核空间发送的消息。 该头文件的源码如下: 2. imp2_k.c 该程序为内核模块程序。其完成的功能如下: (1)创建一种新的Netlink协议NL_IMP2,并注册该协议的回调函数kernel_receive。但用户空间通过建立且协议类型为NL_IMP2的socket套接字并调用sendto,sendmsg函数发送数据时,传送到内核空间的数据由kernel_receive进行处理。该函数主要是记录用户进程的ID,用于随后发送数据的时候指定目的。 (2)在Netfilter的hook点NF_IP_PRE_ROUTING注册hook函数get_icmp,对经过该hook点的ping包进行处理。get_icmp首先判断是否是ping包,如果不是,直接Accept。如果是,则记录该包的源IP和目的IP,然后调用send_to_user,将记录的信息发送给kernel_recieve函数中记录的用户进程ID。 该文件的源码如下: 3. imp2_u.c 该程序为用户空间的测试程序。该程序包括以下功能: (1)生成NL_IMP2协议的socket.然后通过调用sendto发送IMP2_U_PID类型的请求信息给内核。然后等待接受内核发回的信息。记住:仅当有ping包经过内核的NF时,内核才会向用户进程发送信息。 (2)当用户进程通过Ctrl+C来结束该程序时,调用信号处理函数sig_int,向内核发送IMP2_CLOSE的消息,结束socket。 该文件的源码如下: 二、编译和测试 1. 整个源文件编译的Makefile如下: all: gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -W -Wstrict-prototypes -Wmissing-prototypes -isystem /lib/modules/`uname -r`/build/include -c -o imp2_k.o imp2_k.c gcc imp2_u.c -o imp2_u install: insmod imp2_k.o uninstall: rmmod imp2_k clean: rm -f imp2_k.o imp2_u 2. 加载内核模块,并执行测试程序。 #make install #./imp2_u 当没有ping包时,终端一直处于等待输出状态。通过另一台主机(192.168.1.100)向当前主机(192.168.1.101)发送ping包,则终端已经有输出: #./imp2_u [root@localhost imp2]# ./imp2_u src: 192.168.1.100, dest: 192.168.1.101 src: 192.168.1.100, dest: 192.168.1.101 src: 192.168.1.100, dest: 192.168.1.101 src: 192.168.1.100, dest: 192.168.1.101
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