内核态与用户态通信 之 sockopt

转自：http://blog.csdn.net/jk110333/article/details/8642261

 

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)

setsockopt()：在内核调用kernel_setsockopt函数

 

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：

int kernel_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
char *optval, unsigned int optlen)
{
mm_segment_t oldfs = get_fs();
char __user *uoptval;
int err;

uoptval = (char __user __force *) optval;

set_fs(KERNEL_DS);
if (level == SOL_SOCKET)
err = sock_setsockopt(sock, level, optname, uoptval, optlen);
else
err = sock->ops->setsockopt(sock, level, optname, uoptval,
optlen);
set_fs(oldfs);
return err;
}

如果用户态level == SOL_SOCKET时，那么直接调用socket层统一的接口：sock_setsockopt，在socket层处理了，就像我之前说的那样，无论哪种协议，都在一个函数里面处理。
如果level不是SOL_SOCKET（也就是level是SOL_TCP/SOL_UDP，IPPROTO_IP）,那么调用各自协议栈初始化时指向的setsockopt函数，11行的：sock->ops->setsockopt，