Linux 检测网卡与网线连接状态

检测网卡于网线到链接状态是使用ioctl向socket发送SIOCETHTOOL命令。 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/if.h>


typedef unsigned short u16;
typedef unsigned int u32;
typedef unsigned char u8;

#include <linux/sockios.h>
#include <linux/ethtool.h>
int get_netlink_status(const char *if_name);


int main(int argc, char* argv[])
{
 if(argc != 2)
 {
              fprintf(stderr, "usage: %s ", argv[0]);
     return -1;
    }
    if(getuid() != 0)
    {
        fprintf(stderr, "Netlink Status Check Need Root Power.\n");
        return 1;
    }
   
    printf("Net link status: %s\n", get_netlink_status(argv[1])==1?"up":"down");
    return 0;
}
// if_name like "ath0", "eth0". Notice: call this function

// need root privilege.

// return value:

// -1 -- error , details can check errno

// 1 -- interface link up

// 0 -- interface link down.

int get_netlink_status(const char *if_name)
{
    int skfd;
    struct ifreq ifr;
    struct ethtool_value edata;
    edata.cmd = ETHTOOL_GLINK;
    edata.data = 0;
    memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
    strncpy(ifr.ifr_name, if_name, sizeof(ifr.ifr_name) - 1);
    ifr.ifr_data = (char *) &edata;
    if (( skfd = socket( AF_INET, SOCK_DGRAM, 0 )) == 0)
        return -1;
    if(ioctl( skfd, SIOCETHTOOL, &ifr ) == -1)
    {
        close(skfd);
        return -1;
    }
    close(skfd);
    return edata.data;
}

参考网络资料,经整理验证ok.

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1. #include <sys/socket.h>  
2.   
3. #include <sys/ioctl.h>  
4. #include <linux/if.h>  
5. #include <string.h>  
6. #include <stdio.h>  
7.   
8. int net_detect(char* net_name)  
9. {  
10.     int skfd = 0;  
11.     struct ifreq ifr;  
12.     struct sockaddr_in *pAddr = NULL;  
13.     skfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  
14.     if(skfd < 0)  
15.     {  
16.         printf("%s:%d Open socket error!\n", __FILE__, __LINE__);  
17.         return -1;  
18.     }  
19.     strcpy(ifr.ifr_name, net_name);  
20.     if(ioctl(skfd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) <0 )  
21.     {  
22.         printf("%s:%d IOCTL error!\n", __FILE__, __LINE__);  
23.         printf("Maybe ethernet inferface %s is not valid!", ifr.ifr_name);  
24.         close(skfd);  
25.         return -1;  
26.     }  
27.     if(ifr.ifr_flags & IFF_RUNNING)  
28.     {  
29.         printf("%s is running :)\n", ifr.ifr_name);  
30.     }  
31.     else  
32.     {  
33.         printf("%s is not running :(\n", ifr.ifr_name);  
34.     }  
35.     if(ioctl(skfd,SIOCGIFADDR,&ifr)<0)  
36.     {  
37.         printf("SIOCGIFADDR IOCTL error!\n");  
38.         close(skfd);  
39.         return -1;  
40.     }  
41.     pAddr = (struct sockaddr_in *)&(ifr.ifr_addr);  
42.     printf("ip addr :[%s]\n", inet_ntoa(pAddr->sin_addr));  
43.     if(ioctl(skfd,SIOCGIFHWADDR,&ifr)<0)  
44.     {  
45.         printf("SIOCGIFHWADDR IOCTL error!\n");  
46.         close(skfd);  
47.         return -1;  
48.     }  
49.     printf("mac addr: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",  
50.         (unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[0],  
51.         (unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[1],  
52.         (unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[2],  
53.         (unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[3],  
54.         (unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[4],  
55.         (unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[5]);  
56.     close(skfd);  
57.     return 0;  
58. }  
59.   
60. void main()  
61. {  
62.     net_detect("eth0");  
63.   
64. }  

参考网络资料:

1、对于基于linux2.4内核的uclinux系统如何实现在应用层监控网线插拔状态？

2、硬件环境：IPS100（ARM7TDMI）

3、实现过程

由于linux下的ifconfig命令就能够实现在应用层监控网线插拔状态，例如当网线连接正常时，使用ifconfig eth0命令，打印的信息中会有RUNNING，而拔掉网线后，再使用ifconfig eth0命令，RUNNING就不见了。所以，实现Linux应用层监控网线插入状态就相当于自己写一个ifconfig函数。

基于这个思路，首先参考ifconfig的源码，可以参考linux自身提供的ifconfig的源码（linux提供的有ifconfig.c函数），也可以在网上查找。首先找到linux自身提供的ifconfig.c函数，既然ifconfig通过RUNNING来判断网络的通断的状况的，首先找到RUNNING的出处，搜索一下发现这句话，

If(ptr->flags &IFF_RUNNIG)

{

Printf(__("RUNNING"));

}

以这个为切入点，层层向上找，分别是被些函数调用，最后我们进入了main函数（这是理所当然的），在这里的到RUNNING→ife_print()→if_pirint()→main().。先看ife_prinf()函数，这里没有和内核通信，这时我们再看if_print()函数，这里刚好有和内核通信的函数，else {                       
        struct interface *ife;

        ife = lookup_interface(ifname);
        res = do_if_fetch(ife);
        if (res >= 0)
            ife_print(ife);
    }

    这时需要看到lookup_interface(ifname)和do_if_fetch(ife）的原型，由于头文件很多，我没办法知道这两个函数在那个头文件中，所以干脆在网上找到这两个函数的原型，我们找到了一篇ifconfing源码分析的文章，http://viscar.blog.sohu.com/2574772.html，这里面找到了函数原型，我们看到 do_if_fetch()函数里面又调用了if_fetch()函数，太好了，这个函数正是我们所需要的，在这里面有个很重要的函数ioctl（），ioctl用于向设备发送控制和配置命令，驱动程序可以接收ioctl的数据，并返回数据，ioctl的原型为

    ioctl(int d, int cmd, ......),

d是某个设备的文件描述符，cmd是ioctl的命令，可变参数取决于cmd，是指向变量或结构体的指针。

这里面用到的设备文件描述符skfd = socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）；这是一个套接字，作用是打开一个网络通讯端口，成功的话返回skfd，相当于一个文件描述符。

   有了这些之后我们就可以写一个自己的简洁版的ifconfig函数了，现在ubuntu10.04上编写代码，代码里面的ioctl函数这样写ioctl(skfd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) ，其中SIOCGIGGLAGS表示得到sock i/o的flags，这时因为，RUNNIGN的条件是ptr->flags &IFF_RUNNING 是否为真，代码里面直接体现eth0,函数为strcpy(ifr.ifr_name, “eth0”);完整的代码如下：
(以下代码在ubuntu 10.04下运行通过)

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1. #include "icconst.h"  
2. #include <sys/socket.h>  
3. #include <sys/ioctl.h>  
4. #include <linux/if.h>  
5. #include <string.h>  
6. #include <stdio.h>  
7. #include "net_detect.h"  
8.   
9. int net_detect(char* net_name)  
10. {  
11. int skfd = 0;  
12. struct ifreq ifr;   
13. skfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  
14.   
15. if(skfd < 0)  
16. {  
17. printf("%s:%d Open socket error!\n", __FILE__, __LINE__);  
18. return -1;  
19. }  
20.   
21. strcpy(ifr.ifr_name, net_name);  
22.   
23. if(ioctl(skfd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) <0 )  
24. {  
25. printf("%s:%d IOCTL error!\n", __FILE__, __LINE__);  
26. printf("Maybe ethernet inferface %s is not valid!", ifr.ifr_name);  
27. close(skfd);  
28. return -1;  
29. }  
30.   
31. if(ifr.ifr_flags & IFF_RUNNING)  
32. {  

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1. printf("%s is running :)\n", ifr.ifr_name);  
2. }  
3. else  
4. {  
5. printf("%s is not running :(\n", ifr.ifr_name);  
6. }  
7.   
8. /*****************以下为识别ip地址，mac地址***************************************/  
9. if（ioctl（skfd,SIOCGIFADDR,&ifr）<0）  
10. {  
11. 　　printf("SIOCGIFADDR IOCTL error!\n");  
12. 　　close(skfd);  
13. 　　return -1;  
14. }  

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1. printf("ip addr :[%s]\n",inet_ntoa(((struct sockaddr_in*)&(ifr.ifr_addr))->sin_addr));  

[cpp] view plaincopy

1. if(ioctl(skfd,SIOCGIFHWADDR,&ifr)<0)  
2. {  
3.   　printf("SIOCGIFHWADDR IOCTL error!\n");  
4. 　　close(skfd);  
5. 　　return -1;  
6. }  
7.   
8. printf("mac addr: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n"  
9. 　　　　(unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[0],  
10. 　　　　(unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[1],  
11. 　　　　(unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[2],  
12. 　　　　(unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[3],  
13. 　　　　(unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[4],  
14. 　　　　(unsigned char)ifr.ifr_hwaddr.sa_data[5]  );  
15.   
16. /*************************************************************************************************************************************/  
17.   
18. close(skfd);  
19.   
20. return 0;  
21. }  

 

代码里面的struct ifreq 是一个设备请求的结构体，在<linux/if.h>中定义，SIOCGIFFLAGS使用了ifreq结构，

  在ubuntu10.04环境下编译之后，运行#./a.out eth0  即可实现网线插拔的监控。

这时把代码加到uclinux下运行，发现并不能实现ubuntu的效果，这是为什么呢？

初步分析原因，可能是在驱动程序中没有将插拔状态的信息通知内核，所以我们使用ioctl实际上不能获得内核网络设备的状态的信息。我们在《linux设备驱动程序这本书上》看到有两个函数刚好做这件事情：

Void netif_carrier_off(struct net_device*dev);

Void netif_carrier_on(struct net_device*dev);

当驱动检测到设备没有连接好，可以调用netif_carrier_off通知内核这一事情；当设备再次连接好时，调用netif_carrier_on通知内核现在连接好了。

现在我们将这两个函数分别加到驱动程序中，放到监控网线插拔状态的位置，再在unlinux中插拔网线时，会在串口终端打印出相应的状态信息，这时的状态信息完全是在应用层实现的。

 

4.参考文档：uclinux内核网络驱动源码和ifconfig的源码

           《linux设备驱动程序》