虚拟网卡驱动程序（三）

/*

* 参考 drivers\net\cs89x0.c

*/

#include <linux/module.h>

#include <linux/errno.h>

#include <linux/netdevice.h>

#include <linux/etherdevice.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/types.h>

#include <linux/fcntl.h>

#include <linux/interrupt.h>

#include <linux/ioport.h>

#include <linux/in.h>

#include <linux/skbuff.h>

#include <linux/slab.h>

#include <linux/spinlock.h>

#include <linux/string.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/bitops.h>

#include <linux/delay.h>

#include <linux/ip.h>

#include <asm/system.h>

#include <asm/io.h>

#include <asm/irq.h>

static struct net_device *vnet_dev;

static void emulator_rx_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)

{

/* 参考LDD3 */

unsigned char *type;

struct iphdr *ih;

__be32 *saddr, *daddr, tmp;

unsigned chartmp_dev_addr[ETH_ALEN];

struct ethhdr *ethhdr;

struct sk_buff *rx_skb;

// 从硬件读出/保存数据

/* 对调"源/目的"的mac地址 */

ethhdr = (struct ethhdr *)skb->data;//提取出MAC结构体指针

memcpy(tmp_dev_addr, ethhdr->h_dest, ETH_ALEN);//目的送给临时

memcpy(ethhdr->h_dest, ethhdr->h_source, ETH_ALEN);//源送给目的

memcpy(ethhdr->h_source, tmp_dev_addr, ETH_ALEN);//临时送给源

/* 对调"源/目的"的ip地址 */

ih = (struct iphdr *)(skb->data + sizeof(struct ethhdr));//提取出ip结构体指针，ip头在MAC之后

saddr = &ih->saddr;//源

daddr = &ih->daddr;//目的

tmp = *saddr;

*saddr = *daddr;

*daddr = tmp;

type = skb->data + sizeof(struct ethhdr) + sizeof(struct iphdr);//提取type

 

// 修改类型, 原来0x8表示ping

*type = 0; /* 0表示reply */

ih->check = 0;/* and rebuild the checksum (ip needs it) */

ih->check = ip_fast_csum((unsigned char *)ih,ih->ihl);

// 构造一个sk_buff

rx_skb = dev_alloc_skb(skb->len + 2);

skb_reserve(rx_skb, 2);/* 预留两个字节 */

memcpy(skb_put(rx_skb, skb->len), skb->data, skb->len);//关于本行代码详解见注释2

/* Write metadata, and then pass to the receive level */

rx_skb->dev = dev;

rx_skb->protocol = eth_type_trans(rx_skb, dev);

rx_skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY; /* don't check it */

dev->stats.rx_packets++;

dev->stats.rx_bytes += skb->len;

// 提交sk_buff

netif_rx(rx_skb);

}

static int virt_net_send_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)

{

static int cnt = 0;

printk("virt_net_send_packet cnt = %d\n", ++cnt);

/* 对于真实的网卡, 把skb里的数据通过网卡发送出去 */

netif_stop_queue(dev);/* 停止该网卡的队列 */

/* ...... */ /* 把skb的数据写入网卡 */

/* 构造一个假的sk_buff,上报 */

emulator_rx_packet(skb, dev);

dev_kfree_skb (skb); /* 释放skb */

netif_wake_queue(dev); /* 数据全部发送出去后,唤醒网卡的队列 */

/* 更新统计信息 */

dev->stats.tx_packets++;

dev->stats.tx_bytes += skb->len;

return 0;

}

static int virt_net_init(void)

{

/* 1. 分配一个net_device结构体 */

vnet_dev = alloc_netdev(0, "vnet%d", ether_setup);; /* alloc_etherdev */

/* 2.设置 */

vnet_dev->hard_start_xmit = virt_net_send_packet;

/* 设置MAC地址 */

vnet_dev->dev_addr[0] = 0x08;

vnet_dev->dev_addr[1] = 0x89;

vnet_dev->dev_addr[2] = 0x89;

vnet_dev->dev_addr[3] = 0x89;

vnet_dev->dev_addr[4] = 0x89;

vnet_dev->dev_addr[5] = 0x11;

/* 设置下面两项才能ping通 */

vnet_dev->flags |= IFF_NOARP;

vnet_dev->features |= NETIF_F_NO_CSUM;

/* 3. 注册 */

register_netdev(vnet_dev);

return 0;

}

static void virt_net_exit(void)

{

unregister_netdev(vnet_dev);

free_netdev(vnet_dev);

}

module_init(virt_net_init);

module_exit(virt_net_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

 

分析：

在本程序里我们我们主要实现：在发包函数里面将发送出去的数据包在接收回来

 

我们总结一下流程：

（1）停止队列

（2）发送<--->接受函数

（3）唤醒队列

而我们主要完成的就是：发送<--->接受函数，在这个函数里面我们实现将发送出去的数据包接收回来，它需要完成一下几件事情：

（1）对调源、目的MAC地址

（2）对调源、目的ip地址

（3）创建新的sk_buff结构体

（4）将数据拷贝到新的sk_buff结构体中

（5）其它一些sk_buff结构体的设置

 

注释1：

我们知道skb用来存放数据，而数据存放在skb_data中，那么skb_data的格式是什么样子的呢，下面就是它的最主要的结构：

MAC头ip头type。。。。。。

可以看到，skb_data第一个先是MAC头，又是ip头，接着是type，接下来还有，我们在此略去。接下来还可以在细分一下：

MAC头分解：

struct ethhdr {

unsigned charh_dest[ETH_ALEN]; /* destination eth addr*/

unsigned charh_source[ETH_ALEN]; /* source ether addr*/

__be16h_proto; /* packet type ID field*/

} __attribute__((packed));

ip头分解：

struct iphdr {

#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)

__u8ihl:4,

version:4;

#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)

__u8version:4,

ihl:4;

#else

#error "Please fix <asm/byteorder.h>"

#endif

__u8tos;

__be16tot_len;

__be16id;

__be16frag_off;

__u8ttl;

__u8protocol;

__sum16check;

__be32saddr;//源ip地址

__be32daddr;//目的ip地址

/*The options start here. */

};

注释2：

memcpy(skb_put(rx_skb, skb->len), skb->data, skb->len);

函数：skb_put(rx_skb, skb->len)

功能：当我们需要往rx_skb中加入数据时，先要扩展rx_skb的大小，本函数作用就是扩展rx_skb的大小，具体来说就是将尾指针向后移动len长度，并将rx_skb的长度增加len，接下来就可以往里面拷贝数据了，这里用到的是memcpy，我们就不多说了。

 

测试：

（1）

ifconfig vnet0 3.3.3.3 up

ping 3.3.3.3 ：发现可以ping通

ping 3.3.3.4 ：发现也可以ping通，而且收包状态和发包状态都有变化

 

从下一节开始我们就来移植真正的网卡驱动了，敬请期待。