Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений
■ FIONREAD. Возвращает число байтов, в настоящий момент находящихся в приемном буфере сокета, как целое число, на которое указывает третий аргумент функции ioctl. Это свойство работает также для файлов, каналов и терминалов. Более подробно об этом вызове мы рассказывали в разделе 14.7.
■ FIOSETOWN. Эквивалент SIOCSPGRP для сокета.
■ FIOGETOWN. Эквивалент SIOCGPGRP для сокета.
17.5. Конфигурация интерфейса
Один из шагов, выполняемых многими программами, работающими с сетевыми интерфейсами системы, — это получение от ядра списка всех интерфейсов, сконфигурированных в системе. Это делается с помощью вызова SIOCGIFCONF, использующего структуру ifconf, которая, в свою очередь, использует структуру ifreq. Обе эти структуры показаны в листинге 17.1[1].
Листинг 17.1. Структуры ifconf и ifreq, используемые в различных вызовах функции ioctl, относящихся к интерфейсам
//<net/if.h> struct ifconf {
int ifc_len; /* размер буфера, "значение-результат" */
union {
caddr_t ifcu_buf; /* ввод от пользователя к ядру */
struct ifreq *ifcu_req; /* ядро возвращает пользователю */
} ifc_ifcu;
};
#define ifc_buf ifc_ifcu.ifcu_buf /* адрес буфера */
#define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req /* массив возвращенных структур */
#define IFNAMSIZ 16
struct ifreq {
char ifr_name[IFNAMSIZ]; /* имя интерфейса, например "le0" */
union {
struct sockaddr ifru_addr;
struct sockaddr ifru_dstaddr;
struct sockaddr ifru_broadaddr;
short ifru_flags;
int ifru_metric;
caddr_t ifru_data;
} ifr_ifru;
};
#define ifr_addr ifr_ifru.ifru_addr /* адрес */
#define ifr_dstaddr ifr_ifru.ifru_dstaddr /* другой конец линии передачи, называемой
"точка-точка" */
#define ifr_broadaddr ifr_ifru.ifru_broadaddr /* широковещательный адрес */
#define ifr_flags ifr_ifru.ifru_flags /* флаги */
#define ifr_metric ifr_ifru.ifru_metric /* метрика */
#define ifr_data ifr_ifru.ifru_data /* с использованием интерфейсом */
Прежде чем вызвать функцию ioctl, мы выделяем в памяти место для буфера и для структуры ifconf, а затем инициализируем эту структуру. Мы показываем это на рис. 17.1, предполагая, что наш буфер имеет размер 1024 байта. Третий аргумент функции ioctl — это указатель на нашу структуру ifconf.
Рис. 17.1. Инициализация структуры ifconf перед вызовом SIOCGIFCONF
Если мы предположим, что ядро возвращает две структуры ifreq, то при завершении функции ioctl мы можем получить ситуацию, представленную на рис. 17.2. Затененные области были изменены функцией ioctl. Буфер заполняется двумя структурами, и элемент ifc_len структуры ifconf обновляется, с тем чтобы соответствовать количеству информации, хранимой в буфере. Предполагается, что на этом рисунке каждая структура ifreq занимает 32 байта.
Рис. 17.2. Значения, возвращаемые в результате вызова SIOCGIFCONF
Указатель на структуру ifreq также используется в качестве аргумента оставшихся функций ioctl интерфейса, показанных в табл. 17.1, которые мы описываем в разделе 17.7. Отметим, что каждая структура ifreq содержит объединение (union), а директивы компилятора #define позволяют непосредственно обращаться к полям объединения по их именам. Помните о том, что в некоторых системах в объединение ifr_ifru добавлено много зависящих от реализации элементов.
17.6. Функция get_ifi_info
Поскольку многим программам нужно знать обо всех интерфейсах системы, мы разработаем нашу собственную функцию get_ifi_info, возвращающую связный список структур — по одной для каждого активного в настоящий момент интерфейса. В этом разделе мы покажем, как эта функция реализуется с помощью вызова SIOCGIFCONF функции ioctl, а в главе 18 мы создадим ее другую версию, использующую маршрутизирующие сокеты.
ПРИМЕЧАНИЕBSD/OS предоставляет функцию getifaddrs, имеющую аналогичную функциональность.
Поиск по всему дереву исходного кода BSD/OS 2.1 показывает, что 12 программ выполняют вызов SIOCGIFCONF функции ioctl для определения присутствующих интерфейсов.
Сначала мы определяем структуру ifi_info в новом заголовочном файле, который называется unpifi.h, показанном в листинге 17.2.
Листинг 17.2. Заголовочный файл unpifi.h
//ioctl/unpifi.h
1 /* Наш собственный заголовочный файл для программ, которым требуется
2 информация о конфигурации интерфейса. Включаем его вместо "unp.h". */
3 #ifndef __unp_ifi_h
4 #define __unp_ifi_h
5 #include "unp.h"
6 #include <net/if.h>
7 #define IFI_NAME 16 /* то же, что и IFNAMSIZ в заголовке <net/if.h> */
8 #define IFI_HADDR 8 /* с учетом 64-битового интерфейса EUI-64 в будущем */
9 struct ifi_info {
10 char ifi_name[IFI_NAME]; /* имя интерфейса, заканчивается
символом конца строки */
11 short ifi_index; /* индекс интерфейса */
12 short ifi_mtu; /* MTU для интерфейса */
13 u_char ifi_haddr[IFI_HADDR]; /* аппаратный адрес */
14 u_short ifi_hlen; /* количество байтов в аппаратном адресе: 0, 6, 8 */
15 short ifi_flags; /* константы IFF_xxx из <net/if.h> */
16 short if_myflags; /* наши флаги IFI_xxx */
17 struct sockaddr *ifi_addr; /* первичный адрес */
18 struct sockaddr *ifi_brdaddr; /* широковещательный адрес */
19 struct sockaddr *ifi_dstaddr; /* адрес получателя */
20 s truct ifi_info *ifi_next; /* следующая из этих структур */
21 };
22 #define IFI_ALIAS 1 /* ifi_addr - это псевдоним */
23 /* прототипы функций */
24 struct ifi_info *get_ifi_info((int, int);
25 struct ifi_info *Get_ifi_info(int, int);
26 void free_ifi_info(struct ifi_info*);
27 #endif /* _unp_ifi_h */
9-21 Связный список этих структур возвращается нашей функцией. Элемент ifi_next каждой структуры указывает на следующую структуру. Мы возвращаем в этой структуре информацию, которая может быть востребована в типичном приложении: имя интерфейса, индекс интерфейса, MTU, аппаратный адрес (например, адрес Ethernet), флаги интерфейса (чтобы позволить приложению определить, поддерживает ли приложение широковещательную или многоадресную передачу и относится ли этот интерфейс к типу «точка-точка»), адрес интерфейса, широковещательный адрес, адрес получателя для связи «точка-точка». Вся память, используемая для хранения структур ifi_info вместе со структурами адреса сокета, содержащимися в них, выделяется динамически. Следовательно, мы также предоставляем функцию free_ifi_info для освобождения всей этой памяти.
Перед тем как представить реализацию нашей функции ifi_info, мы покажем простую программу, которая вызывает эту функцию и затем выводит информацию. Эта программа, представленная в листинге 17.3, является уменьшенной версией программы ifconfig.
Листинг 17.3. Программа prifinfo, вызывающая нашу функцию ifi_info
//ioctl/prifinfo.c
1 #include "unpifi.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 struct ifi_info *ifi, *ifihead;
6 struct sockaddr *sa;
7 u_char *ptr;
8 int i, family, doaliases;
9 if (argc != 3)
10 err_quit("usage: prifinfo <inet4|inet6> <doaliases>");
11 if (strcmp(argv[1], "inet4") == 0)
12 family = AF_INET;
13 else if (strcmp(argv[1], "inet6") == 0)
14 family = AF_INET6;
15 else
16 err_quit("invalid <address-family>");
17 doaliases = atoi(argv[2]);
18 for (ifihead = ifi = Get_ifi_info(family, doaliases);
19 ifi ! = NULL; ifi = ifi->ifi_next) {
20 printf("%s: <", ifi->ifi_name);
21 if (ifi->ifi_index != 0)
22 printf("%d) ", ifi->ifi_index);
23 printf("<");
24 if (ifi->ifi_flags & IFF_UP) printf ("UP ");
25 if (ifi->ifi_flags & IFF_BROADCAST) printf("BCAST ");
26 if (ifi->ifi_flags & IFF_MULTICAST) printf("MCAST ");
27 if (ifi->ifi_flags & IFF_LOOPBACK) printf("LOOP ");
28 if (ifi->ifi_flags & IFF_POINTOPOINT) printf("P2P ");
29 printf(">n");
30 if ((i = ifi->ifi_hlen) > 0) {
31 ptr = ifi->ifi_haddr;
32 do {
33 printf("%s%x", (i == ifi->ifi_hlen) ? " " : ":", *ptr++);
34 } while (--i > 0);
35 printf("n");
36 }
37 if (ifi->ifi_mtu != 0)
38 printf(" MTU: %dn". ifi->ifi_mtu);
39 if ((sa = ifi->ifi_addr) != NULL)
40 printf(" IP addr: %sn", Sock_ntop_host(sa, sizeof(*sa)));
41 if ((sa = ifi->ifi_brdaddr) != NULL)
