内核态socket编程

 

内核态的socket编程

分类： 嵌入式开发2013-06-17 15:32 794人阅读 评论(0) 收藏 举报

记不清从哪个kernel版本开始，内核态就不能直接使用系统调用了。当然，socket的系统调用也不能用了。不过好在kernel提供了一组内核态的socket API。在net/socket.c文件中，可以看到这么几个导出符号：

[cpp] view plaincopyprint?

1. EXPORT_SYMBOL(kernel_sendmsg);  
2. EXPORT_SYMBOL(kernel_recvmsg);  
3. EXPORT_SYMBOL(sock_create_kern);  
4. EXPORT_SYMBOL(sock_release);  
5. EXPORT_SYMBOL(kernel_bind);  
6. EXPORT_SYMBOL(kernel_listen);  
7. EXPORT_SYMBOL(kernel_accept);  
8. EXPORT_SYMBOL(kernel_connect);  
9. EXPORT_SYMBOL(kernel_getsockname);  
10. EXPORT_SYMBOL(kernel_getpeername);  
11. EXPORT_SYMBOL(kernel_getsockopt);  
12. EXPORT_SYMBOL(kernel_setsockopt);  
13. EXPORT_SYMBOL(kernel_sendpage);  
14. EXPORT_SYMBOL(kernel_sock_ioctl);  
15. EXPORT_SYMBOL(kernel_sock_shutdown);  

基本上，在用户态的socket的API，在内核态都有对应的API。

下面是一个项目中的代码，socket操作我加了注视。不用去关心代码功能，只要看一下socket部分的操作即可，非常简单。

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <linux/socket.h>  
2. #include <linux/net.h>  
3. #include <linux/in.h>  
4.   
5. struct fsg_common{  
6. ....  
7.         struct socket *encrypt_sock;   
8.         struct msghdr encrypt_msg;  
9.         struct sockaddr_in encrypt_servaddr;  
10.         struct data_pkt *encrypt_pkt;  
11. }  
12.   
13. static int encrypt_socket_init(struct fsg_common *common)  
14. {  
15.     struct socket *sock;  
16.     int ret;  
17.     char *dst_addr = "111.111.111.111";  
18.     /* init servaddr */  
19.     memset(&common->encrypt_servaddr, 0, sizeof(common->encrypt_servaddr));  
20.     common->encrypt_servaddr.sin_family = AF_INET;  
21.     common->encrypt_servaddr.sin_port = htons(9999);  
22.       
23.     //kernel态的IP地址转换函数，有两个函数in4_pton和in6_pton，分别用于IPv4和IPv6  
24.     in4_pton(dst_addr, strlen(dst_addr), (u8*)&common->encrypt_servaddr.sin_addr, '\0', NULL);  
25.       
26.     //内核态udp通信地址使用struct msghdr封装  
27.     common->encrypt_msg.msg_name = &common->encrypt_servaddr;  
28.     common->encrypt_msg.msg_namelen = sizeof(common->encrypt_servaddr);  
29.   
30.     //创建套接字，类似socket()函数，返回的sock指针就是后面数据传递用的套接字了  
31.     ret = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &sock);  
32.     if (ret < 0 || NULL == sock) {  
33.         ERROR(common, "init encrypt board socket fail\n");  
34.         return ret;  
35.     }  
36.     common->encrypt_sock = sock;  
37.   
38.     common->encrypt_pkt = kmalloc(sizeof(struct data_pkt), GFP_KERNEL);  
39.     if (NULL == common->encrypt_pkt)  
40.         return -1;  
41.   
42.     return 0;  
43. }  
44.   
45. static void encrypt_socket_close(struct fsg_common *common)  
46. {  
47.     //关闭套接字，类似用户态的close()函数  
48.     sock_release(common->encrypt_sock);  
49.     common->encrypt_sock = NULL;  
50. }  
51.   
52. static int encrypt_data(struct fsg_common *common, u8* data, unsigned int size, loff_t offset)  
53. {  
54.     struct socket *sock = common->encrypt_sock;   
55.     struct data_pkt *pkt = common->encrypt_pkt;  
56.     struct sockaddr *pservaddr = (struct sockaddr *)&common->encrypt_servaddr;  
57.     int servlen = sizeof(common->encrypt_servaddr);  
58.   
59.     if (unlikely(NULL == sock || NULL == pkt || NULL == pservaddr))  
60.         return -1;  
61.   
62.     memset(pkt, 0, sizeof(struct data_pkt));  
63.     unsigned int copied_size = 0;  
64.     struct kvec vec;  
65.     struct msghdr msg;  
66.     memset(&msg, 0, sizeof(msg));  
67.   
68.     while (copied_size < size) {  
69.         pkt->res=0xffffffff;  
70.         pkt->file_offset = offset;   
71.         memcpy(pkt->data, data + copied_size, SECTOR_SIZE);  
72.   
73.         //配置udp发送数据地址及长度  
74.         vec.iov_base = (void *)pkt;  
75.         vec.iov_len = sizeof(struct data_pkt);  
76.         ret = kernel_sendmsg(sock, &common->encrypt_msg, &vec, 1, sizeof(struct data_pkt));  
77.         printk("send data(return :%d):\n", ret);  
78.   
79.         //接收udp报文  
80.         ret = kernel_recvmsg(sock, &msg, &vec, 1, sizeof(struct data_pkt), 0);  
81.         printk("recv data(return :%d):\n", ret);  
82.         memcpy(data+copied_size, pkt->data, 512);  
83.         copied_size += 512;  
84.     }     
85.   
86.     return 0;  
87. }