分类： 嵌入式
2009-10-15 10:28:09
文件描述符是低层的输入和输出接口。描述符可以表示到设备、管道或套接字的连接，这些连接用于与另一个进程或普通文件进行通信。I/O 控制 (ioctl) 函数调用可以用来对特殊文件的基础设备参数进行操作。它们可以完成与打开的文件描述符相关联的控制功能。这些命令涉及文件、流、普通数据链路控制以及其他各种设备。
本文将讨论 AIX® Version 5.3 中提供的与网络操作和套接字相关的命令。在下列文件中列出了与套接字相关的命令和结构：
sys/ioctl.h
net/if_arp.h
net/if.h
net/netopt.h
netinet/in.h 通常，网络程序需要了解系统中所有有关网络接口和 IP 地址的可用信息。现在，未来的应用程序可以支持 IPv4 和 IPv6 双协议栈。ioctl 结构需要对指针进行遍历和操作，以处理 IPv4 和 IPv6 地址在长度上的差别（除了使用合适的套接字结构 sockaddr_in6 或 sockaddr_storage 之外）。
AIX Version 5.3 提供了很多 ioctl 套接字控制选项，以提取各种有关网络接口的信息。这些 ioctl 命令用于查询接口的状态并对其属性进行操作。下面的部分中包含了一些有用的命令的代码段。有关 ioctl 命令的完整列表，请参见参考资料部分。
下面的清单介绍了一些最重要的结构，使用 ioctl 套接字命令时常常用到这些结构。
/* Interface request structure used for socket
* ioctl's. All interface ioctl's must have parameter
* definitions which begin with ifr_name. The
* remainder may be interface specific.
*/
struct ifreq {
#ifndef IFNAMSIZ
#define IFNAMSIZ 16
#endif
char ifr_name[IFNAMSIZ];
union {
struct sockaddr ifru_addr;
struct sockaddr ifru_dstaddr;
struct sockaddr ifru_broadaddr;
__ulong32_t ifru_flags;
int ifru_metric;
caddr_t ifru_data;
u_short ifru_site6;
__ulong32_t ifru_mtu;
int ifru_baudrate;
} ifr_ifru;
Following macros are provided for convenience
#define ifr_addr ifr_ifru.ifru_addr /* address */
#define ifr_dstaddr ifr_ifru.ifru_dstaddr /* other end of p-to-p link */
#define ifr_broadaddr ifr_ifru.ifru_broadaddr /* broadcast address */
#define ifr_flags ifr_ifru.ifru_flags /* flags */
#define ifr_metric ifr_ifru.ifru_metric /* metric */
#define ifr_data ifr_ifru.ifru_data /* for use by interface */
#define ifr_site6 ifr_ifru.ifru_site6 /* IPv6 site index */
#define ifr_mtu ifr_ifru.ifru_mtu /* mtu of interface */
#define ifr_isno ifr_ifru.ifru_data /* pointer to if_netopts */
#define ifr_baudrate ifr_ifru.ifru_baudrate /* baudrate of interface */
};
|
/*
* Structure used in SIOCGIFCONF request.
* Used to retrieve interface configuration
* for machine (useful for programs which
* must know all networks accessible).
*/
struct ifconf {
int ifc_len; /* size of associated buffer */
union {
caddr_t ifcu_buf;
struct ifreq *ifcu_req;
} ifc_ifcu;
Following macros are provided for convenience
#define ifc_buf ifc_ifcu.ifcu_buf /* buffer address */
#define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req /* array of structures returned */
};
|
|
下面的表 1 介绍了一些接口检索命令。该信息来源于 IBM System p™ 和 AIX。
| ioctl 命令 | 描述 | |
|---|---|---|
| SIOCGSIZIFCONF | 获得获取 SIOCGIFCONF 返回的所有接口的配置信息所需的内存。
| |
| SIOCGIFADDR SIOCSIFADDR |
SIOCGIFADDR 获取接口地址，而 SIOCSIFADDR 设置接口地址。ifr.ifr_addr 字段返回地址。
| |
| SIOCGIFCONF | 返回系统中配置的所有接口的配置信息。
|
下面的代码段可以获取用来填充所有配置接口的信息所需的缓冲区大小。
/*Function to get the size needed to allocate for buffers*/
int get_interface_size(int sd){
int ret,size;
ret=ioctl(sd,SIOCGSIZIFCONF,&size);
if(ret==-1){
perror("Error getting size of interface :");
return ret;
}
return size;
}
main
{
struct ifconf ifc;
int sd;
sd=socket(AF_INET6,SOCK_DGRAM,0);
printf("Size of memory needed = %d\n",get_interface_size(sd));
}
|
上面代码的输出是：
$> ./myprog
Size of memory needed = 628
|
SIOCGIFCONF 和 SIOCGIFADDR 命令可以用来检索接口的地址。SIOCGIFCONF 可以用来获取所有配置接口的信息，SIOCGIFADDR 可以用来检索特定接口的地址。
/*This function uses loops to find out buffer size instead of SIOCGSIZIFCONF
allocates the buffer and gets the information list*/
int alloc_buffer_size(int sd,struct ifconf *ifc){
int ret=-1,bsz=sizeof(struct ifreq);
int prevsz=bsz;
ifc->ifc_req=NULL;
ifc->ifc_len=bsz;
do{
ifc->ifc_req=(struct ifreq *)realloc(ifc->ifc_req,bsz);
if(!ifc->ifc_req){
perror("Malloc failed :");
return ret;
}
ifc->ifc_len=bsz;
ret=ioctl(sd,SIOCGIFCONF,(caddr_t)ifc);
if(ret==-1){
perror("Error getting size of interface :");
return ret;
}
if(prevsz==ifc->ifc_len)
break;
else{
bsz*=2;
prevsz=(0==ifc->ifc_len ? bsz : ifc->ifc_len) ;
}
}while(1);
ifc->ifc_req=(struct ifreq *)realloc(ifc->ifc_req,prevsz);
return ifc->ifc_len;
}
|
在使用 ifreq 结构中的配置信息填充了列表之后，可以对其进行遍历以检索所需的数据。根据调用之后该结构中填充的套接字地址的长度，可以对这个指针进行移动。下面的清单 5 显示了上面代码的列表中获得的系统中可用的 IP。
#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
#define SIZE(p) MAX((p).sa_len, sizeof(p))
/* This function prints all the configured IPs on the
* system given the ifconf structure allocated previously*/
void print_ips(struct ifconf *ifc){
char *cp,*cplim,addr[INET6_ADDRSTRLEN];
struct ifreq *ifr=ifc->ifc_req;
cp=(char *)ifc->ifc_req;
cplim=cp+ifc->ifc_len;
for(;cp |
上面代码的输出是：
$> ./myprog
en0 :6.3.6.0
en0 :9.182.192.169
en0 :fe80::209:6bff:feeb:70b2
sit0 :1.4.4.0
sit0 :::9.182.192.169
lo0 :24.3.0.0
lo0 :127.0.0.1
lo0 :::1
|
/* Given a ifreq structure this function returns its IP address */
void getip(struct ifreq *ifr,char *addr){
struct sockaddr *sa;
sa=(struct sockaddr *)&(ifr->ifr_addr);
switch(sa->sa_family){
case AF_INET6:
inet_ntop(AF_INET6,(struct in6_addr *)&(((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr),
addr,INET6_ADDRSTRLEN);
break;
default : strcpy(addr,inet_ntoa(((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr));
}
return;
}
main
{
char netaddr[INET_ADDRSTRLEN];
int sd;
sd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
strcpy(ifr.ifr_name,"en0");
if((ioctl(sd,SIOCGIFADDR,(caddr_t)&ifr,sizeof(struct ifreq)))<0)
perror("Error : ");
getip(&ifr,netaddr);
printf("%s\n",netaddr);
}
|
上面代码的输出是：
$./myprog
9.182.192.35
|
下面的表 2 介绍了接口标志和一些属性检索命令。
| ioctl 命令 | 描述 | |
|---|---|---|
| SIOCGIFFLAGS SIOCSIFFLAGS |
SIOCGIFFLAGS 可以获取接口标志。
SIOCSIFFLAGS 可以设置接口标志。
|
在使用 SIOCGIFCONF 获取了接口列表之后，您可以使用 SIOCGIFFLAGS-SIOCSIFFLAGS 对来获取和设置接口的属性。接口标志表示为 IFF_XXX。有关完整的列表，请参阅文件 /usr/include/net/if.h。
下面的示例使用一对接口标志来检索其当前状态，并检查环回。也可以使用其他选项。