socket也可以使用mmap啦。
来源:互联网 发布:周杰伦湖南卫视知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/07 13:53
如果你的内核提供了CONFIG_PACKET_MMAP选项,那么恭喜你,对网络包你可以采用mmap了,用了mmap,你就节省了内核从内核内存区拷贝到用户内存区的这一步,效率提高很多。
下面我们说说怎么用这么强的功能。
int fd;
fd= socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL))
socket函数的protocal参数采用了ETH_P_ALL,表示抓取所有以太帧。SOCK_RAW表示抓取到的包的数据是IP包。
setsockopt(fd, SOL_PACKET, PACKET_RX_RING, (void *) &req, sizeof(req))
其中req参数是个结构,如下所示:
struct tpacket_req
{
unsigned int tp_block_size; /* Minimal size of contiguous block */
unsigned int tp_block_nr; /* Number of blocks */
unsigned int tp_frame_size; /* Size of frame */
unsigned int tp_frame_nr; /* Total number of frames */
};
该结构是用来在内核中创建循环缓冲区,这个缓冲区随后会被映射到调用进程的用户空间。这块内存在内核中用block来组织,每个块是连续的物理内存区,每个块的大小是tp_block_size个字节,每个块最多可以装tp_block_size/tp_frame_size个帧。
这几个参数是由用户程序设置的,但有以下一些限制
tp_block_size 必须是 PAGE_SIZE 的倍数
tp_frame_size 必须大于 TPACKET_HDRLEN ,每个帧都有帧头结构用来描述meta信息,如时间戳
tp_frame_size 必须是 TPACKET_ALIGNMENT的倍数,TPACKET_ALIGNMENT的值是15。
tp_frame_nr 必须是frames_per_block*tp_block_nr
每个帧由以下的部件组成:
- struct tpacket_hdr 帧头
- pad 填充物,起对齐到16字节边界的作用
- struct sockaddr_ll
- Gap 填充物,起对齐到16字节边界的作用
- Start+tp_mac: 可选mac地址
- Start+tp_net: 包数据,16字节对齐
- Pad to align to TPACKET_ALIGNMENT=16
如果用以下参数:
tp_block_size= 4096
tp_frame_size= 2048
tp_block_nr = 4
tp_frame_nr = 8
我们就得到了,如下的数据结构:
block #1 block #2 block #3 block #4
+---------+---------+ +---------+---------+ +---------+---------+ +---------+---------+
| frame 1 | frame 2 | | frame 3 | frame 4 | | frame 5 | frame 6 | | frame 7 | frame 8 |
+---------+---------+ +---------+---------+ +---------+---------+ +---------+---------+
接着用户程序使用
mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
映射后得到的是一个block数组,每个block中包含有若干帧。
程序直接就可以读这些内容了。
补充:如果你的内核旧而不能使用MMAP的SOCKET,需要做高效率的SNIFFER工作,可以使用:http://public.lanl.gov/cpw/ 这个改良库,也使用了MMAP的方法来提高LIBPCAP的性能。
PS:我感觉版主的格式可以再调好看些:)
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