本文主要是介绍2.6.24以上内核中netlink使用方法，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
http://blog.csdn.net/wangjingfei/article/details/5288460
2.6.24以上内核中netlink使用方法
测试环境：2.6.28
Netlink在2.6内核的不同版本中发生了很大变化，具体请参考（注意其中的版本号不一定确切）：
http://blog.csdn.net/sealyao/archive/2009/10/02/4628141.aspx
0. 综述
以下程序基本流程如下：
运行netlink内核模块；
运行用户态程序，向内核发送连接消息，通知内核自身进程id；
内核接收用户消息，记录其进程id；
内核向用户进程id发送netlink消息；
用户接收内核发送的netlink消息。
1. 内核部分
1.1 相关的数据结构变量：
- 44 // --------- These are for netlink --------- //
- 45 #define NETLINK_REALNET 26
- 46 struct sock *g_nl_sk = NULL;
- 48 struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
- 50 struct iovec iov;
- 52 int pid;
- 53 struct msghdr msg;
- 55 // ----------------------------------------- //
- 45 #define NETLINK_REALNET 26
定义协议族。该变量在netlink_kernel_create函数中使用。
在2.6.28内核中netlink定义了20个协议，每个协议使用唯一整数标识。用户程序可以定义任意20个协议以外的协议，用唯一整数标识。
- 46 struct sock *g_nl_sk = NULL;
sock数据结构，唯一标识netlink使用的sock，与普通socket编程中sock类似。
- 48 struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
标识netlink sock的源地址和目的地址。
- 50 struct iovec iov;
接收发送netlink数据使用的数据结构。
- 53 struct msghdr msg;
netlink消息头。
1.2 调用过程
1.2.1 创建netlink socket
- g_nl_sk = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_REALNET, 0, nl_data_r eady, NULL, THIS_MODULE);
1.2.2 实现回调函数nl_data_ready
以下回调函数在netlink接收到完整的NETLINK_REALNET协议的数据包时由系统调用。该函数接收并判断netlink消息，如果第一个字符为H，则保存该消息发出者的进程号，用以向该进程发送数据包；相同，如果为E，则清除与该进程的联系。
- 185 void nl_data_ready(struct sk_buff *__skb)
- 186 {
- 187 struct sk_buff *skb;
- 188 struct nlmsghdr *nlh;
- 189 char str[100];
- 190
- 191 skb = skb_get (__skb);
- 192
- 193 if(skb->len >= NLMSG_SPACE(0))
- 194 {
- 195 nlh = nlmsg_hdr(skb);
- 196
- 197 memcpy(str, NLMSG_DATA(nlh), sizeof(str));
- 198 //DbgPrint("Message received: %s/n", str);
- 199
- 200 // H stands for Hello message.
- 201 if(str[0] == 'H')
- 202 {
- 203 pid = nlh->nlmsg_pid;
- 204 u_connected = 1;
- 205 //sendnlmsg("Hello reply.");
- 206 }
- 207 // E stands for Exit message
- 208 else if(str[0] == 'E')
- 209 {
- 210 u_connected = 0;
- 211 pid = 0;
- 212 }
- 213 kfree_skb(skb);
- 214 }
- 215 }
- 191 skb = skb_get (__skb);
获取实际数据包。
该函数的参数为netlink数据包的首地址，而sk_buff为网络协议栈使用的数据结构，两者存在细微差别。
- 195 nlh = nlmsg_hdr(skb);
获取netlink数据包中netlink header的起始地址。
- 197 memcpy(str, NLMSG_DATA(nlh), sizeof(str));
将netlink数据包的数据区拷贝到str中。NLMSG_DATA(nlh)返回数据区地址。相关宏定义参考：
http://blog.csdn.net/wangjingfei/archive/2010/02/04/5288263.aspx
- 213 kfree_skb(skb);
释放接收到的消息。
1.2.3 向用户进程发送netlink消息
以下函数的参数为netfilter捕捉到的sk_buff结构的数据包，目的是将该包通过netlink发送到用户态进程。
- 247 void send_to_user(struct sk_buff *skb)
- 248 {
- 249 struct iphdr *iph;
- 250 struct ethhdr *ehdr;
- 251
- 252 struct nlmsghdr *nlh;
- 253
- 254 struct sk_buff *nl_skb;
- 255
- 256 //DbgPrint("Send packages to user/n");
- 257
- 258 if(skb == NULL)
- 259 {
- 260 return ;
- 261 }
- 262 if(!g_nl_sk)
- 263 {
- 264 return ;
- 265 }
- 266 if(pid == 0)
- 267 {
- 268 return;
- 269 }
- 270
- 271 nl_skb = alloc_skb(NLMSG_SPACE(1514), GFP_ATOMIC);
- 272 //nl_skb = alloc_skb(NLMSG_SPACE(0), GFP_ATOMIC);
- 273 if(nl_skb == NULL)
- 274 {
- 275 // allocate failed.
- 276 return;
- 277 }
- 278
- 279 ehdr = eth_hdr(skb);
- 280 iph = ip_hdr(skb);
- 281
- 282 nlh = nlmsg_put(nl_skb, 0, 0, 0, NLMSG_SPACE(1514) - sizeof(struct nlmsghdr), 0);
- 283 NETLINK_CB(nl_skb).pid = 0;
- 284
- 285 //DbgPrint("Data length: %d, len=%d/n", htons(iph->tot_len) + ETH_HLEN, NLMSG_SPACE(1514));
- 286
- 287 // Copy data to nlh
- 288 memcpy(NLMSG_DATA(nlh), (char *)ehdr, htons(iph->tot_len) + ETH_HLEN);
- 289
- 290 netlink_unicast(g_nl_sk, nl_skb, pid, MSG_DONTWAIT);
- 291 }
- 247 void send_to_user(struct sk_buff *skb)
参数skb为netfilter捕捉到的数据包，不是netlink数据包。这里作为netlink的数据传输。
- 271 nl_skb = alloc_skb(NLMSG_SPACE(1514), GFP_ATOMIC);
为发送数据包申请空间。空间数据区大小为1514，即最大ethernet数据包长度。NLMSG_SPACE(1514)返回数据区大小为1514的netlink数据包的大小。详细参考：
http://blog.csdn.net/wangjingfei/archive/2010/02/04/5288263.aspx
- 282 nlh = nlmsg_put(nl_skb, 0, 0, 0, NLMSG_SPACE(1514) - sizeof(struct nlmsghdr), 0);
填充netlink数据包头。
- 283 NETLINK_CB(nl_skb).pid = 0;
确定发送数据包的进程号，0表示内核进程。该处宏定义同样参考：
http://blog.csdn.net/wangjingfei/archive/2010/02/04/5288263.aspx
- 290 netlink_unicast(g_nl_sk, nl_skb, pid, MSG_DONTWAIT);
通过非阻塞方式发送数据包。注意：在发送完数据包之后，nl_skb指向的数据空间将被清空，下一次发送数据包必须重新调用alloc_skb分配空间，否则将会造成内核崩溃，必须重新启动。
1.2.4 释放netlink socket
使用完成netlink之后，必须要调用sock_release，否则
- 45 #define NETLINK_REALNET 26
指定的协议编号将不再可用。代码如下：
- 239 void destory_netlink(void)
- 240 {
- 241 if(g_nl_sk != NULL)
- 242 {
- 243 sock_release(g_nl_sk->sk_socket);
- 244 }
- 245 }
2. 用户态程序
2.1 相关数据结构
- 28 // ---------------- For Netlink -------------- //
- 29 struct sockaddr_nl nl_src_addr, nl_dest_addr;
- 30 struct nlmsghdr *nlh = NULL;
- 31 struct iovec iov;
- 32 int nl_fd;
- 33 struct msghdr nl_msg;
- 34 // ------------------------------------------- //
与内核态数据结构类似，不再赘述。
2.2 运行过程
2.2.1 初始化netlink
- 114 void init_nl()
- 115 {
- 116 nl_fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_REALNET);
- 117 memset(&nl_msg, 0, sizeof(nl_msg));
- 118 memset(&nl_src_addr, 0, sizeof(nl_src_addr));
- 119 nl_src_addr.nl_family = AF_NETLINK;
- 120 nl_src_addr.nl_pid = getpid();
- 121 nl_src_addr.nl_groups = 0;
- 122
- 123 bind(nl_fd, (struct sockaddr*)&nl_src_addr, sizeof(nl_src_addr));
- 124 memset(&nl_dest_addr, 0, sizeof(nl_dest_addr));
- 125 nl_dest_addr.nl_family = AF_NETLINK;
- 126 nl_dest_addr.nl_pid = 0; /* For Linux Kernel */
- 127 nl_dest_addr.nl_groups = 0; /* unicast */
- 128
- 129 sendnlmsg("H");
- 130
- 131 memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
- 132 }
- 116 nl_fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_REALNET);
创建用户netlink socket，与普通socket创建方法相同，协议族为PF_NETLINK，协议类型为用户自定义的NETLINK_REALNET，与内核态定义相同。
- 117 memset(&nl_msg, 0, sizeof(nl_msg));
清空netlink数据包。
- 118 - 127行
与普通socket的初始化类似，如果不熟悉可以参考有关socket编程。需要注意的是nl_src_addr的数据结构与普通socket有些不同。
- 129 sendnlmsg("H");
向内核进程发送Hello消息，通知内核其进程id。
2.2.2 向内核发送消息
以下函数创建并发送netlink消息到内核进程。
- 36 void sendnlmsg(const char *message)
- 37 {
- 38 printf("Sending: %s/n", message);
- 39 nlh = (struct nlmsghdr *)malloc(NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
- 40 nlh ->nlmsg_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
- 41 nlh -> nlmsg_pid = getpid();
- 42 nlh -> nlmsg_flags = 0;
- 43
- 44 strcpy((char *)NLMSG_DATA(nlh), message);
- 45
- 46 iov.iov_base = (void *)nlh;
- 47 iov.iov_len = nlh->nlmsg_len;
- 48 nl_msg.msg_name = (void *)&nl_dest_addr;
- 49 nl_msg.msg_namelen = sizeof(nl_dest_addr);
- 50 nl_msg.msg_iov = &iov;
- 51 nl_msg.msg_iovlen = 1;
- 52
- 53 printf("Start to send message.");
- 54 sendmsg(nl_fd, &nl_msg, 0);
- 55 printf("Sending finishes./n");
- 56 }
- 39 nlh = (struct nlmsghdr *)malloc(NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
为netlink header分配存储空间，MAX_PAYLOAD由用户定义，为发送（用户）数据的最大长度。
- 40 - 51行
指定netlink相关的参数，准备发送消息。
- 54 sendmsg(nl_fd, &nl_msg, 0);
发送netlink数据包到内核进程，与普通socket中的sendmsg消息用法相同，最后一个参数0表示非阻塞模式。详细参考socket编程。
这篇关于2.6.24以上内核中netlink使用方法的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
