ifconfig 的简单实现

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#struct #网络 #socket #shell #list #up

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本文介绍了ifconfig命令如何通过ioctl系统调用对网络接口进行配置，包括查询和设置IP地址、子网掩码等参数，并提供了具体的代码示例。

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一般，用户在shell中使用ifconfig命令对网络接口进行参数配置，及接口的打开，关闭等操作。ifconfig实现网络接口配置的原理在于代表网络接口的结构体struct net_device的成员ip_ptr。前文已经讲过，ip_ptr实际指向的是一个结构体struct in_device，in_device有一个成员struct in_ifaddr *ifa_list，它指向一个链表，链表的每一项代表一个IP地址。对这个链表操作即可实现对网络接口的配置。
    网络接口的操作命令按功能可以分为两组，第一组为查询命令：SIOCGIFADDR，SIOCGIFBRDADDR，SIOCGIFDSTADDR， SIOCGIFNETMASK。分别用于查询网络接口的IP地址，广播地址，目的地址，子网掩码。第二组为设置命令：SIOCSIFADDR， SIOCSIFFLAGS，SIOCSIFBRDADDR，SIOCSIFNETMASK，SIOCSIFDSTADDR。分别用于设置网络接口的IP地址，标志位，广播地址，子网掩码，目的地址。这些命令所要查询和设置的信息全部在结构体struct in_ifaddr中。
    用户空间的应用程序通过系统调用ioctl使用这些命令，ioctl的函数原型如下：
        #include <sys/ioctl.h>
        int ioctl(int d, int request, ...);
    以上九个命令使用的参数为同一类型，即struct ifreq，其定义可在include/linux/if.h中找到。
    下面是两组命令在my_inet模块中的使用示例，因为整个my_inet模块代码还很不完善，通过my_inet模块新添加的IP地址并不能正常使用。
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/if.h>
#include "my_inet.h"
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    struct ifreq req;
    strncpy( req.ifr_name, "eth0", IFNAMSIZ );
    struct sockaddr_in *sin;

    int fd = socket( MY_PF_INET, SOCK_RAW, MY_IPPROTO_ICMP );
    if( fd < 0 ){
        perror("error: ");
        return -1;
    }

    sin = (struct sockaddr_in *)&req.ifr_addr;
    if( ioctl( fd, SIOCGIFADDR, &req) == 0 )
        printf("%s/n", inet_ntoa(sin->sin_addr.s_addr) );
    else
        perror("ioctl error: ");

    sin = (struct sockaddr_in *)&req.ifr_broadaddr;
    if( ioctl( fd, SIOCGIFBRDADDR, &req) == 0 )
        printf("%s/n", inet_ntoa(sin->sin_addr.s_addr) );
    else
        perror("ioctl error: ");

    sin = (struct sockaddr_in *)&req.ifr_dstaddr;
    if( ioctl( fd, SIOCGIFDSTADDR, &req) == 0 )
        printf("%s/n", inet_ntoa(sin->sin_addr.s_addr) );
    else
        perror("ioctl error: ");

    sin = (struct sockaddr_in *)&req.ifr_netmask;
    if( ioctl( fd, SIOCGIFNETMASK, &req) == 0 )
        printf("%s/n", inet_ntoa(sin->sin_addr.s_addr) );
    else
        perror("ioctl error: ");

    close( fd );
    return 0;
}

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/if.h>
#include "my_inet.h"
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    struct ifreq req;
    strncpy( req.ifr_name, "eth0:0", IFNAMSIZ );
    struct sockaddr_in *sin;

    int fd = socket( MY_PF_INET, SOCK_RAW, MY_IPPROTO_ICMP );
    if( fd < 0 ){
        perror("error: ");
        return -1;
    }

    sin = (struct sockaddr_in *)&req.ifr_addr;
    sin->sin_family = MY_PF_INET;
    if( inet_aton("172.16.48.10", &sin->sin_addr) == 0 ){
        perror("inet_aton error: ");
        return -1;
    }
    if( ioctl( fd, SIOCSIFADDR, &req ) == 0 ){
        printf("success!/n");
    }else{
        perror("ioctl failed: ");
    }

    req.ifr_flags = IFF_UP;
    if( ioctl( fd, SIOCSIFFLAGS, &req ) == 0 ){
        printf("success!/n");
    }else{
        perror("ioctl failed: ");
    }

    sin->sin_family = MY_PF_INET;
    if( inet_aton("172.16.48.255", &sin->sin_addr) == 0 ){
        perror("inet_aton error: ");
        return -1;
    }
    if( ioctl( fd, SIOCSIFBRDADDR, &req ) == 0 ){
        printf("success!/n");
    }else{
        perror("ioctl failed: ");
    }

    sin->sin_family = MY_PF_INET;
    if( inet_aton("255.255.255.0", &sin->sin_addr) == 0 ){
        perror("inet_aton error: ");
        return -1;
    }
    if( ioctl( fd, SIOCSIFNETMASK, &req ) == 0 ){
        printf("success!/n");
    }else{
        perror("ioctl failed: ");
    }

    close( fd );
    return 0;
}
    要想让上述的代码发挥实际的作用，只要把所有的MY_PF_INET改成PF_INET即可。功能再作增强，就是一个ifconfig程序了。