如何在2.6.24及以后版本的Linux内核中使用netlink

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最近做Netlink的实验，网上相关的教程也不少，有些写得还十分系统，不过我拿来一测试，居然没一个能编译。后来仔细一看才发现，还是内核版本的问题。经过一番折腾，终于弄好了，下面简要介绍一下经验。

我用的ubuntu 8.04，内核更新至2.6.24-23，而从2.6.24开始，linux内部对netlink的实现机制和调用接口进行了很大的调整，特别是函数netlink_kernel_create()，最新的参数有6个之多。而网上大多数的教程和例子程序都是针对2.6.12以前版本的内核，甚至2.4版来说的，因此连最基本的函数都无法成功编译，更不用说后面的了。

事实上，新版的Netlink简化了使用逻辑。当然我这里说的主要是内核空间编程上，对用户空间程序，netlink仍然像经典的socket程序那样简单易用。我没有去仔细研究其他细节的函数，其实其他变化影响不大，这里仅对最核心的，变化最重要的create函数介绍一下，以下是函数原型：

extern struct sock *netlink_kernel_create(struct net *net,
                          int unit,unsigned int groups,
                          void (*input)(struct sk_buff *skb),
                          struct mutex *cb_mutex,
                          struct module *module);

使用方法如下（nl_sk是一个sock指针）：

nl_sk = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_TEST, 0, nl_data_ready, NULL, THIS_MODULE);

第一个参数是最新引入的。具体是什么功能我未能弄清楚，但是我找到了使用它的方法：就是用&init_net。这个init_net结构体是在linux/net/core/net_namespace.c 中定义的，此外在linux/include/net/net_namespace.h中也有外部定义，直接作为参数使用即可。第二个是以前版本也有的参数，即netlink类型。系统定义了16个，可以在net/netlink.h中找到。为了不和系统已有定义冲突（可能有些都被占用了），我们这里自己定义了一个值：#define NETLINK_TEST 22。后面的参数中，nl_data_ready比较重要，它有点类似于以前的初始化接收函数，但现在我们不需要自己调用调度的方法，让内核进程阻塞以便等待消息到来了。只要声明一个nl_data_ready函数，这里将其地址赋给此参数，netlink内部会自动处理消息到来事件，一旦收到来自用户空间的匹配消息，将自动调用nl_data_ready函数进行处理。因此这实际上是一大简化。最后一个参数THIS_MODULE是module.h中定义的，表示当前模块。这也是最新引入的参数，应该是为了配合自动调用数据接收函数nl_data_ready而加入的，毕竟，netlink需要知道这个接受函数到底是位于那个模块之中的，否则它怎么调用呢，呵呵。

好了，其他的大家直接看代码吧。我写的这个示例程序的功能是一个用户空间程序nltimer_u和内核模块nltimer_k进行交互。先启动内核模块，在启动用户程序，后者会发送一条Hello消息给内核模块。nltimer_k收到后，启动定时器，开始每1秒发送一条消息给用户程序，用户收到后加一个echo:前缀，再回复给内核。循环规定时间后，发送EXIT消息，双方收到后结束操作，用户进程退出。内核模块则准备接受下一次数据到来。不过此后都不会再进入定时器循环，而是只接收第一条hello消息，然后就发送EXIT。这个功能几乎涵盖了内核定时器和内核模块编程，以及新版netlink的大多数常用技巧，大家不妨一试。

我的环境是：ubuntu 8.04，linux kernel 2.6.24-23。开发环境配置完整，GCC为4.2版。