netfilter内核态与用户态 通信 之 sockopt
用户态与内核态交互通信的方法不止一种，sockopt是比较方便的一个，写法也简单.
缺点就是使用 copy_from_user()/copy_to_user()完成内核和用户的通信， 效率其实不高， 多用在传递控制 选项 信息，不适合做大量的数据传输
用户态函数：
发送：int setsockopt ( int sockfd, int proto, int cmd, void *data, int datelen);
接收：int getsockopt(int sockfd, int proto, int cmd, void *data, int datalen)
第一个参数是socket描述符；
第二个参数proto是sock协议，IP RAW的就用SOL_SOCKET/SOL_IP等，TCP/UDP socket的可用SOL_SOCKET/SOL_IP/SOL_TCP/SOL_UDP等，即高层的socket是都可以使用低层socket的命令字 的，IPPROTO_IP；
第三个参数cmd是操作命令字，由自己定义；
第四个参数是数据缓冲区起始位置指针，set操作时是将缓冲区数据写入内核，get的时候是将内核中的数 据读入该缓冲区；
第五个参数数据长度
内核态函数
注册：nf_register_sockopt(struct nf_sockopt_ops *sockops)
解除：nf_unregister_sockopt(struct nf_sockopt_ops *sockops)
结构体 nf_sockopt_ops test_sockops
static struct nf_sockopt_ops nso = {
.pf = PF_INET, // 协议族
.set_optmin = 常数, // 定义最小set命令字
.set_optmax = 常数+N, // 定义最大set命令字
.set = recv_msg, // 定义set处理函数
.get_optmin = 常数, // 定义最小get命令字
.get_optmax = 常数+N, // 定义最大get命令字
.get = send_msg, // 定义set处理函数
};
其中命令字不能和内核已有的重复，宜大不宜小。命令字很重要，是用来做标识符的。而且用户态和内核态要定义的相同，
#define SOCKET_OPS_BASE 128 #define SOCKET_OPS_SET (SOCKET_OPS_BASE) #define SOCKET_OPS_GET (SOCKET_OPS_BASE) #define SOCKET_OPS_MAX (SOCKET_OPS_BASE + 1)
set/get处理函数是直接由用户空间的 set/getsockopt函数调用的。 setsockopt函数向内核写数据，用getsockopt向内核读数据。
另外set和get的处理函数的参数应该是这样的
int recv_msg(struct sock *sk, int cmd, void __user *user, unsigned int len)
int send_msg(struct sock *sk, int cmd, void __user *user, unsigned int *len)
附上我修改网友的程序
内核态的module.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/init.h>
#include <asm/uaccess.h>
#define SOCKET_OPS_BASE 128
#define SOCKET_OPS_SET (SOCKET_OPS_BASE)
#define SOCKET_OPS_GET (SOCKET_OPS_BASE)
#define SOCKET_OPS_MAX (SOCKET_OPS_BASE + 1)
#define KMSG "--------kernel---------"
#define KMSG_LEN sizeof("--------kernel---------")
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("SiasJack");/*作者*/
MODULE_DESCRIPTION("sockopt module,simple module");//描述
MODULE_VERSION("1.0");//版本号
static int recv_msg(struct sock *sk, int cmd, void __user *user, unsigned int len)
{
int ret = 0;
printk(KERN_INFO "sockopt: recv_msg()\n");
if (cmd == SOCKET_OPS_SET)
{
char umsg[64];
int len = sizeof(char)*64;
memset(umsg, 0, len);
ret = copy_from_user(umsg, user, len);
printk("recv_msg: umsg = %s. ret = %d\n", umsg, ret);
}
return 0;
}
static int send_msg(struct sock *sk, int cmd, void __user *user, int *len)
{
int ret = 0;
printk(KERN_INFO "sockopt: send_msg()\n");
if (cmd == SOCKET_OPS_GET)
{
ret = copy_to_user(user, KMSG, KMSG_LEN);
printk("send_msg: umsg = %s. ret = %d. success\n", KMSG, ret);
}
return 0;
}
static struct nf_sockopt_ops test_sockops =
{
.pf = PF_INET,
.set_optmin = SOCKET_OPS_SET,
.set_optmax = SOCKET_OPS_MAX,
.set = recv_msg,
.get_optmin = SOCKET_OPS_GET,
.get_optmax = SOCKET_OPS_MAX,
.get = send_msg,
.owner = THIS_MODULE,
};
static int __init init_sockopt(void)
{
printk(KERN_INFO "sockopt: init_sockopt()\n");
return nf_register_sockopt(&test_sockops);
}
static void __exit exit_sockopt(void)
{
printk(KERN_INFO "sockopt: fini_sockopt()\n");
nf_unregister_sockopt(&test_sockops);
}
module_init(init_sockopt);
module_exit(exit_sockopt);
用户态的user.c
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/in.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define SOCKET_OPS_BASE 128
#define SOCKET_OPS_SET (SOCKET_OPS_BASE)
#define SOCKET_OPS_GET (SOCKET_OPS_BASE)
#define SOCKET_OPS_MAX (SOCKET_OPS_BASE + 1)
#define UMSG "----------user------------"
#define UMSG_LEN sizeof("----------user------------")
char kmsg[64];
int main(void)
{
int sockfd;
int len;
int ret;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
if(sockfd < 0)
{
printf("can not create a socket\n");
return -1;
}
/*call function recv_msg()*/
ret = setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, SOCKET_OPS_SET, UMSG, UMSG_LEN);
printf("setsockopt: ret = %d. msg = %s\n", ret, UMSG);
len = sizeof(char)*64;
/*call function send_msg()*/
ret = getsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, SOCKET_OPS_GET, kmsg, &len);
printf("getsockopt: ret = %d. msg = %s\n", ret, kmsg);
if (ret != 0)
{
printf("getsockopt error: errno = %d, errstr = %s\n", errno, strerror(errno));
}
close(sockfd);
return 0;
}
Makefile----系统不同命令可能不同，我的fedora 12
TARGET = socketopt
OBJS = module.o
MDIR = drivers/misc
EXTRA_CFLAGS = -DEXPORT_SYMTAB
CURRENT = $(shell uname -r)
KDIR = /lib/modules/$(CURRENT)/build
PWD = $(shell pwd)
DEST = /lib/modules/$(CURRENT)/kernel/$(MDIR)
obj-m := $(TARGET).o
$(TARGET)-objs :=$(OBJS)
default:
make -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules
gcc -o user user.c
$(TARGET).o: $(OBJS)
$(LD) $(LD_RFLAG) -r -o $@ $(OBJS)
insmod:
insmod $(TARGET).ko
rmmod:
rmmod $(TARGET).ko
clean:
-rm -rf *.o *.ko .$(TARGET).ko.cmd .*.flags *.mod.c modules.order Module.symvers .tmp_versions
-rm -rf protocol/*.o protocol/.*.o.cmd *.markers
-rm -rf user
-include $(KDIR)/Rules.make
运行的结果
[root@root socket]# make //编译 make -C /lib/modules/2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE/build SUBDIRS=/root/study/c_study/socket modules make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE' CC [M] /root/study/c_study/socket/module.o LD [M] /root/study/c_study/socket/socketopt.o Building modules, stage 2. MODPOST 1 modules CC /root/study/c_study/socket/socketopt.mod.o LD [M] /root/study/c_study/socket/socketopt.ko make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE' gcc -o user user.c [root@root socket]# [root@root socket]# make insmod //加载 insmod socketopt.ko [root@root socket]# [root@root socket]# lsmod //查看加载成功 Module Size Used by socketopt 1968 0 sunrpc 158388 1 [root@root socket]# dmesg -c //清楚以前的系统信息 [root@root socket]# ./user //运行用户态 setsockopt: ret = 0. msg = ----------user------------ getsockopt: ret = 0. msg = --------kernel--------- [root@root socket]# dmesg //查看最新生成的日志 sockopt: recv_msg() recv_msg: umsg = ----------user------------. ret = 0 sockopt: send_msg() send_msg: umsg = --------kernel---------. ret = 0. success