netdevice - 底层访问 Linux 网络设备

总览 (SYNOPSIS)

#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>

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描述 (DESCRIPTION)

本手册 描述 用于 配置 网络设备 的 套接字(socket) 接口.

Linux 支持 一些 配置 网络设备 的 标准 ioctl. 他们 用于 任意的 套接字 描述符,而 无须 了解 其 类型 或 系列. 他们 传递 一个 ifreq 结构:

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struct ifreq
{
    char            ifr_name[IFNAMSIZ];   /* Interface name */
    union {
                    struct sockaddr       ifr_addr;
                    struct sockaddr       ifr_dstaddr;
                    struct sockaddr       ifr_broadaddr;
                    struct sockaddr       ifr_netmask;
                    struct sockaddr       ifr_hwaddr;
                    short                 ifr_flags;
                    int                   ifr_ifindex;
                    int                   ifr_metric;
                    int                   ifr_mtu;
                    struct ifmap          ifr_map;
                    char                  ifr_slave[IFNAMSIZ];
                    char                  ifr_newname[IFNAMSIZ];
                    char *                ifr_data;
    };
}

struct ifconf 
{ 
    int ifc_len;                          /* size of buffer */
    union {            
                    char *                ifc_buf; /* buffer address */ 
                    struct ifreq *ifc_req; /* array of structures */
    };  
};     

一般说来,ioctl 通过 把 ifr_name 设置为 接口 的 名字 来 指定 将要 操作 的 设备. 结构的 其他成员 可以 分享 内存.

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IOCTLS

如果 某个 ioctl 标记为 特权操作,那么 操作时 需要 有效uid 为 0,或者 拥有 CAP_NET_ADMIN 能力. 否则 将 返回 EPERM .

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SIOCGIFNAME

给定 ifr_ifindex, 返回 ifr_name 中 的 接口名字. 这是 唯一 返回 ifr_name 内容 的 ioctl.

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SIOCGIFINDEX

把 接口 的 索引 存入 ifr_ifindex.

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SIOCGIFFLAGS,SIOCSIFFLAGS

读取 或 设置 设备的 活动标志字. ifr_flags 包含 下列值 的 屏蔽位:

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设备标志
IFF_UP	接口正在运行.
IFF_BROADCAST	有效的广播地址集.
IFF_DEBUG	内部调试标志.
IFF_LOOPBACK	这是自环接口.
IFF_POINTOPOINT	这是点到点的链路接口.
IFF_RUNNING	资源已分配.
IFF_NOARP	无arp协议,没有设置第二层目的地址.
IFF_PROMISC	接口为杂凑(promiscuous)模式.
IFF_NOTRAILERS	避免使用trailer .
IFF_ALLMULTI	接收所有组播(multicast)报文.
IFF_MASTER	主负载平衡群(bundle).
IFF_SLAVE	从负载平衡群(bundle).
IFF_MULTICAST	支持组播(multicast).
IFF_PORTSEL	可以通过ifmap选择介质(media)类型.
IFF_AUTOMEDIA	自动选择介质.
IFF_DYNAMIC	接口关闭时丢弃地址.

设置 活动标志字 是 特权操作,但是 任何进程 都可以 读取 标志字.

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SIOCGIFMETRIC,SIOCSIFMETRIC

使用 ifr_metric 读取 或 设置 设备的 metric 值. 该功能 目前 还没有 实现. 读取操作 使 ifr_metric 置 0,而 设置操作 则 返回 EOPNOTSUPP.

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SIOCGIFMTU,SIOCSIFMTU

使用 ifr_mtu 读取 或 设置 设备的 MTU(最大传输单元). 设置 MTU 是 特权操作. 过小的 MTU 可能 导致 内核 崩溃.

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SIOCGIFHWADDR,SIOCSIFHWADDR

使用 ifr_hwaddr 读取 或 设置 设备的 硬件地址. 设置 硬件地址 是 特权操作.

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SIOCSIFHWBROADCAST

使用 ifr_hwaddr 读取 或 设置 设备的 硬件广播地址. 这是个 特权操作.

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SIOCGIFMAP,SIOCSIFMAP

使用 ifr_map 读取 或 设置 接口的 硬件参数. 设置 这个参数 是 特权操作.

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struct ifmap 
{
    unsigned long   mem_start;
    unsigned long   mem_end;
    unsigned short  base_addr; 
    unsigned char   irq;                  
    unsigned char   dma; 
    unsigned char   port; 
};

对 ifmap 结构 的 解释 取决于 设备驱动程序 和 体系结构.

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SIOCADDMULTI,SIOCDELMULTI

使用 ifr_hwaddr 在 设备的 链路层 组播过滤器 (multicase filter) 中 添加 或 删除 地址. 这些是 特权操作. 参看 packet(7) .

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SIOCGIFTXQLEN,SIOCSIFTXQLEN

使用 ifr_qlen 读取 或 设置 设备的 传输队列长度. 设置 传输队列长度 是 特权操作.

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SIOCSIFNAME

把 ifr_ifindex 中 指定的 接口名字 改成 ifr_newname. 这是个 特权操作.

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SIOCGIFCONF

返回 接口地址(传输层) 列表. 出于 兼容性,目前 只代表 AF_INET 地址. 用户 传送 一个 ifconf 结构 作为 ioctl 的 参数. 其中 ifc_req 包含 一个 指针 指向 ifreq 结构数组,他的 长度 以字节 为单位 存放在 ifc_len 中. 内核 用 所有 当前的 L3(第三层?) 接口地址 填充 ifreqs,这些 接口 正在 运行: ifr_name 存放 接口名字 (eth0:1等),ifr_addr 存放 地址. 内核 在 ifc_len 中 返回 实际长度; 如果 他 等于 初始长度,表示 溢出了,用户 应该 换一个 大些的 缓冲区 重试 一下. 没有 发生 错误时 ioctl 返回 0,否则 返回 -1,溢出 不算 错误.

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大多数 协议 使用 自己的 ioctl 配置 协议 特定的 接口 操作. 具体 情况参看 协议的 帮助手册. 要配置 IP 地址 可以 参看 ip(7).

另外,某些 设备 有 专用的 ioctl,这里 不做 叙述.?