udhcp源码详解（五） 之DHCP包--options字段

   udhcp源码详解（五）             之DHCP包--options字段

Author : hui <632254504@qq.com>

From : <http://blog.youkuaiyun.com/hui_love2046>

Created : 2010-10-25

 

       中间有很长一段时间没有更新udhcp源码详解的博客，主要是源码里的函数太多，不知道要不要一个一个讲下去，要知道讲DHCP的实现理论的话一篇博文也就可以大致的讲完，但实现的源码却要关心很多的问题，比如说，理论上说从IP地址池取到一个空闲的IP，就这么一句，在源码的体现也是一大段。算啦，讲多少算多少吧，进入主题！

            struct dhcpMessage报文里uint8_t options[308]字段，在整个DHCP过程中是报文的一个很重要的字段，博文的系列（二）有讲解该字段的数据组织方式，CLV(Code + Len + Value)，现在来讲解下怎么把选项信息添加进该字段，以及怎么从该字段取到相应的选项信息。

            options字段存储三类数据：

            a).  DHCP_PADDING           填充字节， 没有任何意义，填充 0x00

            b).  DHCP_END                   potions字段结束的标志              0xFF

            c).  选项信息<CLV>          对于DHCP过程真正有价值的信息，承载了选项数据(V)

 

对于选options字段的操作主要就是read/write value：

1、根据选项信息的CODE从option字段取出选项信息.

 

[cpp] view plain copy

1. /*  
2.  * 参数struct dhcpMessage *packet DHCP报文  
3.  * int code需要获得什么选项信息(选项信息的标识) 
4.  * 
5.  * 返回指向选项信息的指针（去除了 OPT_CODE,OPT_LEN） 
6.  * 未找到返回NULL 
7.  */  
8. uint8_t *get_option(struct dhcpMessage *packet, int code)  
9. {  
10.     int i, length;  
11.     uint8_t *optionptr;  
12.     int over = 0, done = 0, curr = OPTION_FIELD;  
13.   
14.     optionptr = packet->options;  
15.     i = 0;  
16.     length = 308;   /* 整个options字段的长度308 */  
17.   
18.     /* 在options字段里查找code选项标识信息*/  
19.     while (!done) {  
20.         if (i >= length) {   /* 查找完所有字段都未找到code标识的信息,返回NULL */  
21.             LOG(LOG_WARNING, "bogus packet, option fields too long.");  
22.             return NULL;  
23.         }  
24.   
25.         //CLV方式存储数据  
26.         //这里与struct option_set的data存储相似  
27.         //OPT_CODE字节上存储code标识  
28.         //OPT_LEN 字节上存储信息长度  
29.         //OPT_LEN后就是存储信息  
30.   
31.         if (optionptr[i + OPT_CODE] == code) {  //Found  
32.             if (i + 1 + optionptr[i + OPT_LEN] >= length) {  //检查选项信息长度  
33.                 LOG(LOG_WARNING, "bogus packet, option fields too long.");  
34.                 return NULL;  
35.             }  
36.             return optionptr + i + 2;   //Found，返回选项信息的首地址  
37.         }  
38.           
39.         switch (optionptr[i + OPT_CODE]) {  
40.         case DHCP_PADDING:  //DHCP_PADING(填充)字节,直接 i++;  
41.             i++;  
42.             break;  
43.         case DHCP_OPTION_OVER:  //选项过载DHCP_OPTION_OVER  
44.             if (i + 1 + optionptr[i + OPT_LEN] >= length) {  
45.                 LOG(LOG_WARNING, "bogus packet, option fields too long.");  
46.                 return NULL;  
47.             }  
48.   
49.             /* 
50.                 optionptr[i + OPT_CODE] == DHCP_OPTION_OVER选项过载; 
51.                 optionptr[i + 3]存放了采用哪个字段来存储过载的选项 
52.                 可能存储过载选项的字段: 
53.                     uint8_t sname[64]; //server host name (ASCIZ)  
54.                     uint8_t file[128];  // boot file name (ASCIZ)  
55.  
56.                 over = optionptr[i + 3];记录下使用那个字段存储过载选项 
57.             */  
58.   
59.   
60.             /* 
61.              * 
62.             The code for this option is 52, and its length is 1.  Legal values 
63.             for this option are: 
64.              
65.                     Value   Meaning 
66.                     -----   -------- 
67.                       1     the 'file' field is used to hold options 
68.                       2     the 'sname' field is used to hold options 
69.                       3     both fields are used to hold options 
70.              
71.              Code   Len  Value 
72.             +-----+-----+-----+ 
73.             |  52 |  1  |1/2/3| 
74.             +-----+-----+-----+ 
75.             */  
76.   
77.             over = optionptr[i + OPT_DATA];  
78.             i += optionptr[i + OPT_LEN] + 2;  
79.               
80.         //  over = optionptr[i + 3];      /* Error */  
81.         //  i += optionptr[OPT_LEN] + 2;  /* Error */  
82.             break;  
83.         case DHCP_END:  //选项字段结束标志 DHCP_END 0xff  
84.   
85.             /*  
86.              * 当选项过载的时候(curr == OPTION_FILE允许选项过载) 
87.              *  首先用file字段,不够的话再用sname字段 
88.              *  使用file字段的时候: 
89.              *      over的右起的第0位必须为1 
90.              *  使用sname字段: 
91.              *      over的右起的第一位必须为1 
92.              */  
93.             if (curr == OPTION_FIELD && over & FILE_FIELD) {  
94.                 optionptr = packet->file;  
95.                 i = 0;  
96.                 length = 128;  
97.                 curr = FILE_FIELD;  
98.             } else if (curr == FILE_FIELD && over & SNAME_FIELD) {  
99.                 optionptr = packet->sname;  
100.                 i = 0;  
101.                 length = 64;  
102.                 curr = SNAME_FIELD;  
103.   
104.                         //没有或不允许选项过载或over(options[i + 3])标志不允许，结束查找返回NULL  
105.             } else done = 1;  
106.             break;  
107.   
108.   
109.         /* 
110.          * 不是填充信息:DHCP_PADDING 
111.          * 选项过载:DHCP_OPTION_OVER 
112.          * 选项结束:DHCP_END 
113.          * 
114.          * 表明是属于选项信息,所以可以直接改变偏移量: 
115.          * i += option[OPT_LEN + i] + 2; 
116.          */  
117.         default:  
118.             i += optionptr[OPT_LEN + i] + 2;  
119.         }  
120.     }  
121.     return NULL;  
122. }  

 

在源码busybox 1.2的udhcp源码中，对于从options字段取出选项信息，在对选项过载的处理是存在错误的，

 

 

[cpp] view plain copy

1. case DHCP_OPTION_OVER:  //选项过载DHCP_OPTION_OVER  
2.     if (i + 1 + optionptr[i + OPT_LEN] >= length) {  
3.         LOG(LOG_WARNING, "bogus packet, option fields too long.");  
4.         return NULL;  
5.     }  
6.         /*           
7.      * Code Len  Value 
8.      * +-----+-----+-----+ 
9.      * |  52 |  1  |1/2/3| 
10.      * +-----+-----+-----+ 
11.      */  
12.     over = optionptr[i + OPT_DATA];  
13.     i += optionptr[i + OPT_LEN] + 2;  
14.           
15. //  over = optionptr[i + 3];       /* 未改动源码 */  
16. //  i += optionptr[OPT_LEN] + 2;   /* 未改动源码 */  
17.     break;  

 

  2、向options字段写入选项信息

         a).  写入是添加在options字段中最后的选项后面，即DHCP_END标志之前

               查找DHCP_END标志字段：

 

[cpp] view plain copy

1. /* return the position of the 'end' option (no bounds checking) */  
2. int end_option(uint8_t *optionptr)  
3. {  
4.     int i = 0;  
5.   
6.     /* 在选项字段里找到DHCP_END的偏移 */  
7.     /* 在选项字段里面里三类信息: 
8.         1.DHCP_PADDING 填充字节 
9.         2.DHCP_END  选项结束字节 
10.         3.选项信息<CLV> code + length + value 
11.         */  
12.     while (optionptr[i] != DHCP_END) {  
13.         if (optionptr[i] == DHCP_PADDING) i++;  //填充字节DHCP_PADDING  
14.         else i += optionptr[i + OPT_LEN] + 2;   //选项信息  
15.     }  
16.     return i;  
17. }  

        b).   选项信息已经在一个字符串里以CLV方式组织好，直接copy到DHCP_END标志位置，DHCP_END向后移动：

 

[cpp] view plain copy

1. /* add an option string to the options (an option string contains an option code, 
2.  * length, then data) */  
3. int add_option_string(uint8_t *optionptr, uint8_t *string)  
4. {  
5.     int end = end_option(optionptr);//找到DHCP_END在选项字段里偏移  
6.   
7.     /* end position + string length + option code/length + end option */  
8.         //检查需要添加的选项信息后的长度是否大于选项字段的最大长度  
9.     if (end + string[OPT_LEN] + 2 + 1 >= 308) {  
10.         LOG(LOG_ERR,"Option 0x%02x did not fit into packet!",string[OPT_CODE]);  
11.         return 0;  
12.     }  
13.     DEBUG(LOG_INFO, "adding option 0x%02x", string[OPT_CODE]);  
14.     memcpy(optionptr + end, string, string[OPT_LEN] + 2);  
15.     optionptr[end + string[OPT_LEN] + 2] = DHCP_END;//在<CLV>的最后添加上DHCP_END  
16.     return string[OPT_LEN] + 2; //返回<CLV>长度  
17. }  

        c).  把选项信息按CLV的方式组织好存放到一个字符串里，最后调用add_option_string把在字符串内组织好的选项信息添加进options字段：

 

[cpp] view plain copy

1. /* add a one to four byte option to a packet */  
2. /* add_simple_option函数只能想选项字段添加OPT_LEN = 4 bytes的选项 */  
3. /*  optionptr: 报文选项字段的首地址 
4.     code:   选项code 
5.     data:   选项value 
6.  
7.     返回值是 <CLV>的长度 
8.     返回0 表示添加失败 
9.     */  
10. int add_simple_option(uint8_t *optionptr, uint8_t code, uint32_t data)  
11. {  
12.     struct dhcp_option *dh;  
13.   
14.     /* 检查需要添加的选项是否符合标准的选项 */  
15.     /* 在dhcp_options数组里查找 */  
16.     for (dh=dhcp_options; dh->code; dh++) {  
17.         if (dh->code == code) {      //Found  
18.             uint8_t option[6], len;  
19.   
20.             option[OPT_CODE] = code;    //添加code  
21.             len = option_lengths[dh->flags & TYPE_MASK];//计算length  
22.             option[OPT_LEN] = len;      //添加length  
23.   
24.                         /*  
25.                          * 假设data长度是一个字节，但在大端字节序的机器里 
26.                              * 但存放在uint32_t里的放在最高地址的地方， 
27.                              * 所以data << 8 * (4 - len) 把她移到低位 
28.                              */  
29.             if (BB_BIG_ENDIAN) data <<= 8 * (4 - len);  
30.   
31.             /* This memcpy is for broken processors which can't 
32.              * handle a simple unaligned 32-bit assignment */  
33.             memcpy(&option[OPT_DATA], &data, 4);  
34.             return add_option_string(optionptr, option);  
35.         }  
36.     }  
37.   
38.     DEBUG(LOG_ERR, "Could not add option 0x%02x", code);  
39.     return 0;  
40. }  

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