netdevice - 底层访问 Linux 网络设备

总览 (SYNOPSIS)

#include <sys/ioctl.h>
#include
<net/if.h>

描述 (DESCRIPTION)

本手册描述用于配置网络设备的套接字(socket) 接口.

Linux 支持一些配置网络设备的标准 ioctl. 他们用于任意的套接字描述符, 而无须了解其类型或系列. 他们传递
一个 ifreq 结构:

struct ifreq

{

    char            ifr_name[IFNAMSIZ];   /* Interface name */

    union {

                    struct sockaddr       ifr_addr;

                    struct sockaddr       ifr_dstaddr;

                    struct sockaddr       ifr_broadaddr;

                    struct sockaddr       ifr_netmask;

                    struct sockaddr       ifr_hwaddr;

                    short                 ifr_flags;

                    int                   ifr_ifindex;

                    int                   ifr_metric;

                    int                   ifr_mtu;

                    struct ifmap          ifr_map;

                    char                  ifr_slave[IFNAMSIZ];

                    char                  ifr_newname[IFNAMSIZ];

                    char *                ifr_data;

    };

}

struct ifconf

{

    int ifc_len;                          /* size of buffer */

    union {

                    char *                ifc_buf; /* buffer address */

                    struct ifreq *ifc_req; /* array of structures */

    };

};

一般说来, ioctl 通过把 ifr_name 设置为接口的名字来指定将要操作的设备. 结构的其他成员可以分享内存.

IOCTLS

如果某个 ioctl 标记为特权操作, 那么操作时需要有效uid 为 0, 或者拥有 CAP_NET_ADMIN 能力. 否则将返回 EPERM .

SIOCGIFNAME

给定 ifr_ifindex, 返回 ifr_name 中的接口名字. 这是唯一返回 ifr_name 内容的 ioctl.

SIOCGIFINDEX

把接口的索引存入 ifr_ifindex.

SIOCGIFFLAGS, SIOCSIFFLAGS

读取或设置设备的活动标志字. ifr_flags 包含下列值的屏蔽位:

设备标志
IFF_UP	接口正在运行.
IFF_BROADCAST	有效的广播地址集.
IFF_DEBUG	内部调试标志.
IFF_LOOPBACK	这是自环接口.
IFF_POINTOPOINT	这是点到点的链路接口.
IFF_RUNNING	资源已分配.
IFF_NOARP	无arp协议, 没有设置第二层目的地址.
IFF_PROMISC	接口为杂凑(promiscuous)模式.
IFF_NOTRAILERS	避免使用trailer .
IFF_ALLMULTI	接收所有组播(multicast)报文.
IFF_MASTER	主负载平衡群(bundle).
IFF_SLAVE	从负载平衡群(bundle).
IFF_MULTICAST	支持组播(multicast).
IFF_PORTSEL	可以通过ifmap选择介质(media)类型.
IFF_AUTOMEDIA	自动选择介质.
IFF_DYNAMIC	接口关闭时丢弃地址.

设置活动标志字是特权操作, 但是任何进程都可以读取标志字.

SIOCGIFMETRIC, SIOCSIFMETRIC

使用 ifr_metric 读取或设置设备的 metric 值. 该功能目前还没有实现. 读取操作使 ifr_metric 置 0, 而设置操作则返回 EOPNOTSUPP.

SIOCGIFMTU, SIOCSIFMTU

使用 ifr_mtu 读取或设置设备的 MTU(最大传输单元). 设置 MTU 是特权操作. 过小的 MTU 可能导致内核崩溃.

SIOCGIFHWADDR, SIOCSIFHWADDR

使用 ifr_hwaddr 读取或设置设备的硬件地址. 设置硬件地址是特权操作.

SIOCSIFHWBROADCAST

使用 ifr_hwaddr 读取或设置设备的硬件广播地址. 这是个特权操作.

SIOCGIFMAP, SIOCSIFMAP

使用 ifr_map 读取或设置接口的硬件参数. 设置这个参数是特权操作.

struct ifmap

{

    unsigned long   mem_start;

    unsigned long   mem_end;

    unsigned short  base_addr;

    unsigned char   irq;

    unsigned char   dma;

    unsigned char   port;

};

对 ifmap 结构的解释取决于设备驱动程序和体系结构.

SIOCADDMULTI, SIOCDELMULTI

使用 ifr_hwaddr 在设备的链路层组播过滤器 (multicase filter) 中添加或删除地址. 这些是特权操作. 参看 packet(7).

SIOCGIFTXQLEN, SIOCSIFTXQLEN

使用 ifr_qlen 读取或设置设备的传输队列长度. 设置传输队列长度是特权操作.

SIOCSIFNAME

把 ifr_ifindex 中指定的接口名字改成 ifr_newname. 这是个特权操作.

SIOCGIFCONF

返回接口地址(传输层) 列表. 出于兼容性, 目前只代表 AF_INET 地址. 用户传送一个 ifconf 结构作为 ioctl 的参数. 其中 ifc_req 包含一个指针指向 ifreq 结构数组, 他的长度以字节为单位存放在 ifc_len 中. 内核用所有当前的 L3(第三层?) 接口地址填充 ifreqs, 这些接口正在运行: ifr_name 存放接口名字 (eth0:1等), ifr_addr 存放地址. 内核在 ifc_len 中返回实际长度; 如果他等于初始长度, 表示溢出了, 用户应该换一个大些的缓冲区重试一下. 没有发生错误时 ioctl 返回 0, 否则返回 -1, 溢出不算错误.

大多数协议使用自己的 ioctl 配置协议特定的接口操作. 具体情况参看协议的帮助手册. 要配置 IP 地址可以参看 ip(7).

另外, 某些设备有专用的 ioctl, 这里不做叙述.