? ? ? 我們從一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)包發(fā)送的例子入手，來看看其發(fā)送的具體流程，以及過程中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在我們的虛擬機(jī)上發(fā)送icmp回顯請(qǐng)求包，ping另一臺(tái)主機(jī)172.16.48.1.我們使用系統(tǒng)調(diào)用sendto發(fā)送這個(gè)icmp包。

ssize_t sendto(int s, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *to, socklen_t tolen);

? ? ?系統(tǒng)調(diào)用sendto最終調(diào)用內(nèi)核函數(shù)

asmlinkage long sys_sendto(int fd, void __user *buff, size_t len, unsigned flags, struct sockaddr __user *addr, int addr_len)

? ? ?sys_sendto構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體struct msghdr,用于接收來自應(yīng)用層的數(shù)據(jù)包，下面是結(jié)構(gòu)體struct msghdr的定義:

struct msghdr {void *msg_name; //存數(shù)據(jù)包的目的地址，網(wǎng)絡(luò)包指向sockaddr_in//向內(nèi)核發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，指向sockaddr_nlint msg_namelen; //地址長度struct iovec *msg_iov;__kernel_size_t msg_iovlen;void *msg_control;__kernel_size_t msg_controllen;unsigned msg_flags; };

? ? ?這個(gè)結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容可以分為四組:

? ? ?(1) 第一組是msg_name和msg_namelen,記錄這個(gè)消息的名字，其實(shí)就是數(shù)據(jù)包的目的地址。

? ? ?msg_name是指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體struct sockaddr的指針。長度為16:

struct sockaddr {sa_family_t sa_family;char sa_addr[14]; }

? ? ? ?所以，msg_namelen的長度為16.需要注意的是，結(jié)構(gòu)體struct sockaddr只在進(jìn)行參數(shù)傳遞時(shí)使用，無論是在用戶態(tài)還是在內(nèi)核態(tài)，我們把其強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)體struct sockaddr_in:

struct sockaddr_in {sa_family_t sin_family;unsigned short int sin_port;struct in_addr sin_addr;unsigned char __pad[__SOCK_SIZE__ -sizeof(short int) - sizeof(unsigned short int) - sizeof(struct in_addr)]; }; struct in_addr {__u32 s_addr; }

? ? __SOCK_SIZE__的值為16，所以，struct sockaddr中真正有用的數(shù)據(jù)只有8bytes。在我們的ping例子中，傳入到內(nèi)核的msghdr結(jié)構(gòu)中:

msg.msg_name={sa_family_t=MY_AF_INET,sin_port=0,sin_addr.s_addr=172.16.48.1} msg.msg_namelen=16

? 請(qǐng)求回顯icmp包沒有目的端地址的端口號(hào)。

? ? ? ?(2) 第二組是msg_iov和msg_iovlen,記錄這個(gè)消息的內(nèi)容。msg_iov是一個(gè)指向結(jié)構(gòu)體struct iovec的指針，實(shí)際上，確切地說，應(yīng)該是一個(gè)結(jié)構(gòu)體struct iovec的數(shù)組。下面是該結(jié)構(gòu)體的定義:

struct iovec {void __user *iov_base;__kernel_size_t iov_len; };

? ?iov_base指向數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)，即參數(shù)buff，iov_len是buff的長度。msghdr中允許一次傳遞多個(gè)buff，以數(shù)組的形式組織在msg_iov中，msg_iovlen就記錄數(shù)組的長度(即有多少個(gè)buff).在我們的ping程序的示例中:

msg.msg_iov = { struct iovec={iov_base={icmp頭+填充字符'E'},iov_len = 40}} msg.msg_len = 1

? ? ?(3) 第三組是msg_control和msg_controllen,它們可被用于發(fā)送任何的控制信息，在我們的例子中，沒有控制信息要送。暫時(shí)略過。

? ? ?(4) 第四組是msg_flags.其值即為傳入的參數(shù)flags。raw協(xié)議不支持MSG_OOB向標(biāo)志，即帶外數(shù)據(jù)。向內(nèi)核發(fā)阿松msg

時(shí)使用msghdr,netlink socket使用自己的消息頭nlmsghdr和自己的消息地址sockaddr_nl:

struct sockaddr_nl {sa_family_t nl_family;unsigned short nl_pad;__u32 nl_pid;__u32 nl_groups; }; struct nlmsghdr {__u32 nlmsg_len; /* Length of message */__u16 nlmsg_type; /* Message type */__u16 nlmsg_flags; /* Additional flags */__u32 nlmsg_seq; /* Sequence number */__u32 nlmsg_pid; /* Sending process PID */ };

? ? ? 過程如下:

struct msghdr msg; memset(&msg, 0, sizeof(msg)); msg.msg_name = (void *)&(nladdr); msg.msg_namelen = sizeof(nladdr); {/*初始化一個(gè)strcut nlmsghdr結(jié)構(gòu)存，nlmsghdr為netlink socket自己的消息頭部，并使iov->iov_base指向在這個(gè)結(jié)構(gòu)*/char buffer[] = "An example message";struct nlmsghdr nlhdr;nlhdr = (struct nlmsghdr *)malloc(NLMSG_SPACE(MAX_MSGSIZE));strcpy(NLMSG_DATA (nlhdr),buffer);//將數(shù)據(jù)存放在消息頭指向的數(shù)據(jù)地址nlhdr->nlmsg_len = NLMSG_LENGTH(strlen(buffer));nlhdr->nlmsg_pid = getpid(); /* self pid */nlhdr->nlmsg_flags = 0;iov.iov_base = (void *)nlhdr;iov.iov_len = nlh->nlmsg_len; } msg.msg_iov = &iov; msg.msg_iovlen = 1; fd=socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, netlink_type)； sendmsg(fd，&msg，0)

I/O向量(struct iovec)
readv(2)與writev(2)函數(shù)都使用一個(gè)I/O向量的概念。這是由所包含的文件定義的：
#include?
sys/uio.h頭文件定義了struct iovc，其定義如下：

struct iovec {ptr_t iov_base; /* Starting address */size_t iov_len; /* Length in bytes */ };

struct iovec定義了一個(gè)向量元素。通常，這個(gè)結(jié)構(gòu)用作一個(gè)多元素的數(shù)組。對(duì)于每一個(gè)傳輸?shù)脑?#xff0c;指針成員iov_base指向一個(gè)緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)是存放
的是readv所接收的數(shù)據(jù)或是writev將要發(fā)送的數(shù)據(jù)。成員iov_len在各種情況下分別確定了接收的最大長度以及實(shí)際寫入的長度。
?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的内核中用于数据接收的结构体struct msghdr以及iovec介绍的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。