关于网络设备

在基本完成了整个初始化过程以后，我们需要再回到网络设备上来，看看整个TCP/IP协议究竟是如果跟网络设备相关联，并最终一起完成各种复杂工作的。
    在网卡驱动相关的分析中，我们提到，代表一个网络设备接口的是一个结构体struct net_device。而在my_inet模块的初始化过程中，mydevinet_init的工作是为MY_PF_INET域的工作找到可用的网络设 备，并进行必要的初始化，在mydevinet_init中有这么一行代码：
    register_netdevice_notifier(&myip_netdev_notifier);
它 是把一个结构体struct notifier_block myip_netdev_notifier注册到一个系统全局的链表netdev_chain中，结构体myip_netdev_notifier含有一 个优先级，在netdev_chain中，它跟其它的notifier_block按优先级的先后次序排列，同时它有一个notifier_call的回 调函数指针，在它被注册到netdev_chain中后，网络设备上有事件发生，该回调函数就会被调用到。关于linux的notify的实现原理细节， 我们以后进行专门的分析。
    关于网络设备会发出的通知的类型，在include/linux/notifier.h中有完整的定义：
        #define NETDEV_UP   0x0001  //设备开启
        #define NETDEV_DOWN 0x0002  //设备关闭
        #define NETDEV_REBOOT   0x0003  //告诉协议栈一个网络接口探测到硬件崩溃并重启了。
        #define NETDEV_CHANGE   0x0004  //设备状态改变
        #define NETDEV_REGISTER 0x0005  //设备注册
        #define NETDEV_UNREGISTER   0x0006  //设备注销
        #define NETDEV_CHANGEMTU    0x0007  //设备改变MTU
        #define NETDEV_CHANGEADDR   0x0008  //设备改变地址
        #define NETDEV_GOING_DOWN   0x0009  //设备准备关闭
        #define NETDEV_CHANGENAME   0x000A  //设备改变名字
        #define NETDEV_FEAT_CHANGE  0x000B  //... ...
    当我们把my_inet作为一个模块insmod到内核中时，我们马上会收到设备注册和设备开启两个通知。对于每一个已开启的网络设备， myip_netdev_notifier提供的回调函数myinetdev_event会被两次调用到。我们可以在这里完成一些我们希望做的初始化工 作。
    协议栈跟网络设备的关联主要是通过struct net_device结构体中的六个协议相关的指针：atalk_ptr，ip_ptr，dn_ptr，ip6_ptr，ec_ptr， ax25_ptr。我们重点关注的是ipv4的实现，所以只处理指针ip_ptr。ip_ptr指向的是一个结构体struct in_device，其成员struct in_ifaddr ifa_list是一个IP地址列表，对于一个linux网络设备来讲，它可以拥有多大256个ip地址，每一个IP地址在in_device中的表示就 是一个结构体struct in_ifaddr，所有的IP地址以一个链表的形式组织在一起。下面是struct in_ifaddr结构体的定义：
        struct in_ifaddr
        {
            struct in_ifaddr    *ifa_next;
            struct in_device    *ifa_dev;
            struct rcu_head     rcu_head;
            u32         ifa_local;
            u32         ifa_address;
            u32         ifa_mask;
            u32         ifa_broadcast;
            u32         ifa_anycast;
            unsigned char       ifa_scope;
            unsigned char       ifa_flags;
            unsigned char       ifa_prefixlen;
            char            ifa_label[IFNAMSIZ];
        };
    ifa_next是链表指针，ifa_dev指向它所在的in_device。ifa_local跟ifa_address都是IP地址，具体区别目前还 不清楚，ifa_mask是子网掩码，ifa_broadcast是广播地址，ifa_anycast是raw协议相关的一个地址，具体不明。 ifa_scope的取值如下：
    enum rt_scope_t
    {
        RT_SCOPE_UNIVERSE=0,
        /* User defined values  */
        RT_SCOPE_SITE=200,
        RT_SCOPE_LINK=253,
        RT_SCOPE_HOST=254,
        RT_SCOPE_NOWHERE=255
    };
实 际上，这个成员并非如它的字面意思所表示的scope，它是按到目的端距离进行的一种分类，nowhere表示不存在的目的端，host表示目的端是本机 （回环地址），link是直连的一个目的端，site表示在一个本地封闭系统中的内部路由，而universe是除此之外的其它任何情况。
    ifa_flags的取值范围如下：
        #define IFA_F_SECONDARY     0x01                //从属设备。
        #define IFA_F_TEMPORARY     IFA_F_SECONDARY     //临时设备。

        #define IFA_F_DEPRECATED    0x20
        #define IFA_F_TENTATIVE     0x40
        #define IFA_F_PERMANENT     0x80                //永久设备。
    ifa_prefixlen是子网掩码的网络号的长度，ifa_label是设备和设备名，比如eth0, eth1等。