Linux内核和用户空间通信的方法（二）— 使用netlink（续）

本文主要是对《Linux内核和用户空间通信的方法（二）— 使用netlink》一文中谈到到imp2的源码，进行简单的流程分析及其执行结果的显示。

 

该源码是从http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-netlink/imp2.tar.gz下载的。本人在RH9(2.4.20.-8)上进行编译。读者可以自行下载，本文并不会贴出源码。

 

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