Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений
123-133 Обработка случая IPv6 — полная аналогия IPv4 за тем исключением, что вызов SIOCGIFBRDADDR не делается, потому что IPv6 не поддерживает широковещательную передачу.
В листинге 17.8 показана функция free_ifi_info, которой передается указатель, возвращенный функцией get_ifi_info. Эта функция освобождает всю динамически выделенную память.
Листинг 17.8. Функция free_ifi_info: освобождение памяти, которая была динамически выделена функцией get_ifi_info
//iосtl/get_ifi_info.c
143 void
144 free_ifi_info(struct ifi_info *ifihead)
145 {
146 struct ifi_info *ifi, *ifinext;
147 for (ifi = ifihead; ifi != NULL; ifi = ifinext) {
148 if (ifi->ifi_addr != NULL)
149 free(ifi->ifi_addr);
150 if (ifi->ifi_brdaddr != NULL)
151 free(ifi->ifi_brdaddr);
152 if (ifi->ifi_dstaddr != NULL)
153 free(ifi->ifi_dstaddr);
154 ifinext = ifi->ifi_next; /* невозможно получить ifi_next
после вызова freed */
155 free(ifi);
156 }
157 }
17.7. Операции с интерфейсами
Как мы показали в предыдущем разделе, запрос SIOCGIFCONF возвращает имя и структуру адреса сокета для каждого сконфигурированного интерфейса. Существует множество других вызовов, позволяющих установить или получить все остальные характеристики интерфейса. Версия get этих вызовов (SIOCGxxx) часто запускается программой netstat, а версия set (SIOCSxxx) — программой ifconfig. Любой пользователь может получить информацию об интерфейсе, в то время как установка этой информации требует прав привилегированного пользователя.
Эти вызовы получают или возвращают структуру ifreq, адрес которой задается в качестве третьего аргумента функции ioctl. Интерфейс всегда идентифицируется по имени: le0, lo0, ppp0, — то есть по имени, заданному в элементе ifr_name структуры ifreq.
Многие из этих запросов используют структуру адреса сокета, для того чтобы задать или возвратить IP-адрес или маску адреса. Для IPv4 адрес или маска содержится в элементе sin_addr из структуры адреса сокета Интернета. Для IPv6 они помещаются в элемент sin6_addr структуры адреса сокета IPv6.
■ SIOCGIFADDR. Возвращает адрес направленной передачи в элементе ifr_addr.
■ SIOCSIFADDR. Устанавливает адрес интерфейса из элемента ifr_addr. Также вызывается функция инициализации для интерфейса.
■ SIOCGIFFLAGS. Возвращает флаги интерфейса в элементе ifr_flags. Имена различных флагов определяются в виде IFF_xxx в заголовочном файле <net/if.h>. Флаги указывают, например, включен ли интерфейс (IFF_UP), является ли он интерфейсом типа «точка-точка» (IFF_POINTOPOINT), поддерживает ли широковещательную передачу (IFF_BROADCAST) и т.д.
■ SIOCSIFFLAGS. Устанавливает флаги из элемента ifr_flags.
■ SIOCGIFDSTADDR. Возвращает адрес типа «точка-точка» в элементе ifr_dstaddr.
■ SIOCSIFDSTADDR. Устанавливает адрес типа «точка-точка» из элемента ifr_dstaddr.
■ SIOCGIFBRDADDR. Возвращает широковещательный адрес в элементе ifr_broadaddr. Приложение сначала должно получить флаги интерфейса, а затем сделать корректный вызов: SIOCGIFBRDADDR для широковещательного интерфейса или SIOCGIFDSTADDR — для интерфейса типа «точка-точка».
■ SIOCSIFBRDADDR. Устанавливает широковещательный адрес из элемента ifr_broadaddr.
■ SIOCGIFNETMASK. Возвращает маску подсети в элементе ifr_addr.
■ SIOCSIFNETMASK. Устанавливает маску подсети из элемента ifr_addr.
■ SIOCGIFMETRIC. Возвращает метрику интерфейса в элементе ifr_metric. Метрика поддерживается ядром для каждого интерфейса, но используется демоном маршрутизации routed. Метрика интерфейса добавляется к счетчику количества переходов.
■ SIOCSIFMETRIC. Устанавливает метрику интерфейса из элемента ifr_metric.
В этом разделе мы описали наиболее типичные операции интерфейсов. Во многих реализациях появились дополнительные операции.
17.8. Операции с кэшем ARP
Операции с кэшем ARP также осуществляются с помощью функции ioctl. В этих запросах используется структура arpreq, показанная в листинге 17.9 и определяемая в заголовочном файле <net/if_arp.h>.
Листинг 17.9. Структура arpreq, используемая с вызовами ioctl для кэша ARP
struct arpreq {
struct sockaddr arp_pa; /* адрес протокола */
struct sockaddr arp_ha; /* аппаратный адрес */
int arp_flags; /* флаги */
};
#define ATF_INUSE 0x01 /* запись, которую нужно использовать */
#define ATF_COM 0x02 /* завершенная запись */
#define ATF_PERM 0x04 /* постоянная запись */
#define ATF_PUBL 0x08 /* опубликованная запись (отсылается другим узлам) */
Третий аргумент функции ioctl должен указывать на одну из этих структур. Поддерживаются следующие три вызова:
■ SIOCSARP. Добавляет новую запись в кэш ARP или изменяет существующую запись. arp_pa — это структура адреса сокета Интернета, содержащая IP-адрес, a arp_ha — это общая структура адреса сокета с элементом ss_family, равным AF_UNSPEC, и элементом sa_data, содержащим аппаратный адрес (например, 6-байтовый адрес Ethernet). Два флага ATF_PERM и ATF_PUBL могут быть заданы приложением. Два других флага, ATF_INUSE и ATF_COM, устанавливаются ядром.
■ SIOCDARP. Удаляет запись из кэша ARP. Вызывающий процесс задает интернет-адрес удаляемой записи.
■ SIOCGARP. Получает запись из кэша ARP. Вызывающий процесс задает интернет-адрес, и соответствующий адрес Ethernet возвращается вместе с флагами.
Добавлять или удалять записи может только привилегированный пользователь. Эти три вызова обычно делает программа arp.
ПРИМЕЧАНИЕЗапросы функции ioctl, связанные с ARP, не поддерживаются в некоторых более новых системах, использующих для описанных операций ARP маршрутизирующие сокеты.
Обратите внимание, что невозможно с помощью функции ioctl перечислить все записи кэша ARP. Большинство версий команды arp при использовании флага -a (перечисление всех записей кэша ARP) считывают память ядра (/dev/kmem), чтобы получить текущее содержимое кэша ARP. Мы увидим более простой (и предпочтительный) способ, основанный на применении функции sysctl, описанной в разделе 18.4.
Пример: вывод аппаратного адреса узла
Теперь мы используем нашу функцию my_addrs для того, чтобы возвратить все IP-адреса узла. Затем для каждого IP-адреса мы делаем вызов SIOCGARP функции ioctl, чтобы получить и вывести аппаратные адреса. Наша программа показана в листинге 17.10.
Листинг 17.10. Вывод аппаратного адреса узла
//ioctl/prmac.c
1 #include "unpifi.h"
2 #include <net/if_arp.h>
3 int
4 main(int argc, char **argv)
5 {
6 int sockfd;
7 struct ifi_info *ifi;
8 unsigned char *ptr;
9 struct arpreq arpreq;
10 struct sockaddr_in *sin;
11 sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
12 for (ifi = get_ifi_info(AF_INET, 0); ifi != NULL; ifi = ifi->ifi_next) {
13 printf("%s: ", Sock_ntop(ifi->ifi_addr, sizeof(struct sockaddr_in)));
14 sin = (struct sockaddr_in*)&arpreq.arp_pa;
15 memcpy(sin, ifi->ifi_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
16 if (ioctl(sockfd, SIOCGARP, &arpreq) < 0) {
17 err_ret("ioctl SIOCGARP");
18 continue;
19 }
20 ptr = &arpreq.arp_ha.sa_data[0];
21 printf("%x:%x:%x:%x:%x:%xn", *ptr, *(ptr+1),
22 *(ptr+2), *(ptr+3), *(ptr+4), *(ptr+5));
23 }
24 exit(0);
25 }
Получение списка адресов и проход в цикле по каждому из них12 Мы вызываем функцию get_ifi_info, чтобы получить IP-адреса узла, а затем выполняем цикл по всем адресам.
Вывод IP-адреса13 Мы выводим IP-адреса, используя функцию inet_ntop. Мы просим функцию get_ifi_info возвращать только адреса IPv4, так как ARP с IPv6 не используется.
Вызов функции ioctl и проверка ошибок14-19 Мы заполняем структуру arp_pa как структуру адреса сокета IPv4, содержащую адрес IPv4. Вызывается функция ioctl, и если она возвращает ошибку (например, указанный адрес относится к интерфейсу, не поддерживающему ARP), мы выводим сообщение и переходим к следующему адресу.
Вывод аппаратного адреса20-22 Выводится аппаратный адрес, возвращаемый ioctl.
При запуске этой программы на нашем узле hpux мы получаем:
