自己动手写路由器之ioctl获取网络接口信息

最近打算写一个简单路由器，里面有用到ioctl获取网络接口信息，那就先把这部分单独拿出来说一说吧！

ioctl这个函数，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文件描述符相关联的控制功能。在程序启动时获得主机上所有接口的信息： 接口的地址、接口是否支持广播、是否支持多播等等。成功返回0，出错则返回-1。

本文里只是单独对获取网络接口信息部分讲解。

先列出一些本文里ioctl的相关ioctl 请求的request 参数以及arg 地址必须指向的数据类型：

request参数	相关说明	指向数据类型
SIOCGIFCONF	获取所有接口信息	struct ifconf
SIOCGIFADDR	获取接口地址	struct ifreq
SIOCGIFFLAGS	获取接口状态	struct ifreq
SIOCGIFBRDADDR	获取广播地址	struct ifreq
SIOCGIFNETMASK	获取子网掩码	struct ifreq

接下来，就开始利用ioctl以及其参数来获取网络接口的信息了。

直接附上代码，详情请看注释：

int main()
{//想要获取当前网口网线插入状态，需要用到ifreq结构体，获取网卡的信息，然后socket结合网卡驱动的ioctl，就可以得到与网线插入状态相关的数据。
    int number;                 
    char *tmpbuf;               
    struct ifconf ifc;          //用来保存所有接口信息的   
    struct ifreq buf[16];       //这个结构定义在net/if.h，用来配置ip地址，激活接口，配置MTU等接口信息
    ifc.ifc_len = sizeof(buf);
    ifc.ifc_buf = (caddr_t)buf;

    int sockfd;
    if(-1 == socket(AF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_ALL)))     
    {
        perror("socket build !");
        return 1;
    } 
    if(-1 == ioctl(sockfd,SIOCGIFCONF,(char *)&ifc))//SIOCGIFCONF用来获取所有配置接口的信息，将所获取的信息保存到ifc里。
    {
        perror("SIOCGIFCONF !");
        return 1;
    }
    
    number = ifc.ifc_len / sizeof(struct ifreq);
    printf("the interface number is %d \n",number);
    int tmp;
    for(tmp = number;tmp > 0;tmp--)
    {
        printf("the interface name is %s\n",buf[tmp].ifr_name);

        /* 接口的状态信息获取 */
        if(0 == ioctl(sockfd,SIOCGIFFLAGS,(char *)&buf[tmp]))
        { 
            if(IFF_UP == buf[tmp].ifr_flags)
                printf("UP\n");
            else 
                printf("DOWN");
        } 

        /* IP地址的获取 */
        if(0 == ioctl(sockfd,SIOCGIFADDR,(char *)&buf[tmp]))
        {
            tmpbuf = (char *)inet_ntoa(((struct sockaddr_in*) (&buf[tmp].ifr_addr))->sin_addr);
            printf("IPAdress :%s \n",tmpbuf);
        }   

        /* 子网掩码的获取 */
        if(0 == ioctl(sockfd,SIOCGIFNETMASK,(char *)&buf[tmp]))   
        {
            tmpbuf = (char *)inet_ntoa(((struct sockaddr_in*) (&buf[tmp].ifr_addr))->sin_addr);
            printf("netmask:%s \n",tmpbuf);
        }  

        /* 广播地址的获取 */
        if(0 == ioctl(sockfd,SIOCGIFBRDADDR,(char *)&buf[tmp]))
        {
            tmpbuf = (char *)inet_ntoa(((struct sockaddr_in*)(&buf[tmp].ifr_addr))->sin_addr);
            printf("broadcast address:%s \n",tmpbuf);
        } 

        /* MAC地址的获取 */
        if(0 == ioctl(sockfd,SIOCGIFHWADDR,(char *)&buf[tmp]))
        {
           printf("MAC:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n\n",
                    (unsigned char) buf[tmp].ifr_hwaddr.sa_data[0],
                    (unsigned char) buf[tmp].ifr_hwaddr.sa_data[1],
                    (unsigned char) buf[tmp].ifr_hwaddr.sa_data[2],
                    (unsigned char) buf[tmp].ifr_hwaddr.sa_data[3],
                    (unsigned char) buf[tmp].ifr_hwaddr.sa_data[4],
                    (unsigned char) buf[tmp].ifr_hwaddr.sa_data[5]);
        } 
    }
}

其实这部分代码不是什么难点，都是比较简单容易理解的。

在驱动程序中实现的ioctl函数体内，实际上是有一个switch{case}结构的，每一个case对应一个命令码，做出一些相应的操作。

下面附上ioctl全参数多对应的命令码的功能的链接：

http://riverzhou2000.blog.163.com/blog/static/105403248201183025729615/

ioctl这个函数还有很多其它的功能，有兴趣的朋友可以问度娘，这里就不加详述了！