IP详解2 学习笔记2－－－ifnet ifaddr

Linux下用netdevice来描述一个接口，而BSD则用ifnet,包括接口的属性，硬件信息，统计信息，函数指针，输出队列/* * Structure describing information about an interface * which may be of interest to management entities. */struct ifnet { char *if_name; /* name, e.g. ``en"" or ``lo"" */ struct ifnet *if_next; /* all struct ifnets are chained */ struct ifaddr *if_addrlist; /* linked list of addresses per if */ int if_pcount; /* number of promiscuous listeners */ caddr_t if_bpf; /* packet filter structure */ 唯一的表示这个接口 u_short if_index; /* numeric abbreviation for this if */ 区分相同驱动的接口 short if_unit; /* sub-unit for lower level driver */ short if_timer; /* time "til if_watchdog called */#define IFF_UP 0x1 /* interface is up */#define IFF_BROADCAST 0x2 /* broadcast address valid */#define IFF_DEBUG 0x4 /* turn on debugging */#define IFF_LOOPBACK 0x8 /* is a loopback net */#define IFF_POINTOPOINT 0x10 /* interface is point-to-point link */#define IFF_NOTRAILERS 0x20 /* avoid use of trailers */#define IFF_RUNNING 0x40 /* resources allocated */#define IFF_NOARP 0x80 /* no address resolution protocol */#define IFF_PROMISC 0x100 /* receive all packets */#define IFF_ALLMULTI 0x200 /* receive all multicast packets */#define IFF_OACTIVE 0x400 /* transmission in progress */#define IFF_SIMPLEX 0x800 /* can"t hear own transmissions */#define IFF_LINK0 0x1000 /* per link layer defined bit */#define IFF_LINK1 0x2000 /* per link layer defined bit */#define IFF_LINK2 0x4000 /* per link layer defined bit */#define IFF_MULTICAST 0x8000 /* supports multicast */ short if_flags; /* up/down, broadcast, etc. */ struct if_data {/* generic interface information */ u_char ifi_type; /* ethernet, tokenring, etc */ u_char ifi_addrlen; /* media address length */ u_char ifi_hdrlen; /* media header length */ u_long ifi_mtu; /* maximum transmission unit */ u_long ifi_metric; /* routing metric （external only） */ u_long ifi_baudrate; /* linespeed *//* volatile statistics */ u_long ifi_ipackets; /* packets received on interface */ u_long ifi_ierrors; /* input errors on interface */ u_long ifi_opackets; /* packets sent on interface */ u_long ifi_oerrors; /* output errors on interface */ u_long ifi_collisions; /* collisions on csma interfaces */ u_long ifi_ibytes; /* total number of octets received */ u_long ifi_obytes; /* total number of octets sent */ u_long ifi_imcasts; /* packets received via multicast */ u_long ifi_omcasts; /* packets sent via multicast */ u_long ifi_iqdrops; /* dropped on input, this interface */ u_long ifi_noproto; /* destined for unsupported protocol */ struct timeval ifi_lastchange;/* last updated */ } if_data;/* procedure handles */ 驱动函数的挂载点 int （*if_init） /* init routine */ __P（（int））; int （*if_output） /* output routine （enqueue） */ __P（（struct ifnet *, struct mbuf *, struct sockaddr *, struct rtentry *））; int （*if_start） /* initiate output routine */ __P（（struct ifnet *））; int （*if_done） /* output complete routine */ __P（（struct ifnet *））; /* （XXX not used; fake prototype） */ int （*if_ioctl） /* ioctl routine */ __P（（struct ifnet *, int, caddr_t））; int （*if_reset）   __P（（int））; /* new autoconfig will permit removal */ int （*if_watchdog） /* timer routine */ __P（（int））; 输出队列结构，很简洁 struct ifqueue { struct mbuf *ifq_head; struct mbuf *ifq_tail; int ifq_len; int ifq_maxlen; int ifq_drops; } if_snd; /* output queue */};
对输出队列的操作函数，simple and beauty/* * Output queues （ifp->if_snd） and internetwork datagram level （pup level 1） * input routines have queues of messages stored on ifqueue structures * （defined above）. Entries are added to and deleted from these structures * by these macros, which should be called with ipl raised to splimp（）. */#define IF_QFULL（ifq）（（ifq）->ifq_len >= （ifq）->ifq_maxlen）#define IF_DROP（ifq）（（ifq）->ifq_drops++）#define IF_ENQUEUE（ifq, m） { （m）->m_nextpkt = 0; if （（ifq）->ifq_tail == 0）（ifq）->ifq_head = m; else （ifq）->ifq_tail->m_nextpkt = m; （ifq）->ifq_tail = m; （ifq）->ifq_len++; }#define IF_PREPEND（ifq, m） { （m）->m_nextpkt = （ifq）->ifq_head; if （（ifq）->ifq_tail == 0）（ifq）->ifq_tail = （m）; （ifq）->ifq_head = （m）; （ifq）->ifq_len++; }#define IF_DEQUEUE（ifq, m） { （m） = （ifq）->ifq_head; if （m） { if （（（ifq）->ifq_head = （m）->m_nextpkt） == 0）（ifq）->ifq_tail = 0; （m）->m_nextpkt = 0; （ifq）->ifq_len--; } }     /* * The ifaddr structure contains information about one address * of an interface. They are maintained by the different address families, * are allocated and attached when an address is set, and are linked * together so all addresses for an interface can be located. */struct ifaddr { struct sockaddr *ifa_addr; /* address of interface */ struct sockaddr *ifa_dstaddr; /* other end of p-to-p link */#define ifa_broadaddr ifa_dstaddr /* broadcast address interface */ struct sockaddr *ifa_netmask; /* used to determine subnet */ struct ifnet *ifa_ifp; /* back-pointer to interface */ struct ifaddr *ifa_next; /* next address for interface */ void （*ifa_rtrequest）（）; /* check or clean routes （+ or -）"d */ u_short ifa_flags; /* mostly rt_flags for cloning */ short ifa_refcnt; /* extra to malloc for link info */ int ifa_metric; /* cost of going out this interface */#ifdef notdef struct rtentry *ifa_rt; /* XXXX for ROUTETOIF ？？？？？ */#endif};
以loop设备为例，其初始化函数为loopattach,相当于linux下的probe函数。
81 loopattach（n）   82 int n; 83 { 有专用的ifnet,其他的设备需要申请，并初始化 84 register struct ifnet *ifp = &loif; 85 86 #ifdef lint 87 n = n; /* Highlander: there can only be one... */ 88 #endif 89 ifp->if_name = "lo"; 90 ifp->if_mtu = LOMTU; 91 ifp->if_flags = IFF_LOOPBACK | IFF_MULTICAST; 92 ifp->if_ioctl = loioctl; 93 ifp->if_output = looutput; 94 ifp->if_type = IFT_LOOP; 95 ifp->if_hdrlen = 0; 96 ifp->if_addrlen = 0; 注册给内核，相当于register_netdevice 97 if_attach（ifp）; 98 #if NBPFILTER > 0 分组过滤相关，按下不表 99 bpfattach（&ifp->if_bpf, ifp, DLT_NULL, sizeof（u_int））;100 #endif101 }
if_attach主要就是把ifp放到一个链表里，初始化后找到组织了
voidif_attach（ifp） struct ifnet *ifp;{ unsigned socksize, ifasize; int namelen, unitlen, masklen, ether_output（）; char workbuf[12], *unitname; 全局的一个结构 register struct ifnet **p = &ifnet; register struct sockaddr_dl *sdl; register struct ifaddr *ifa; static int if_indexlim = 8; extern void link_rtrequest（）;    这个循环很有意思，看了半天才明白 p指向的是ifnet结构中的一个成员，这个成员是ifnet*，＊P指向下一个结构。所以＊P＝＝NULL，说明P所指的成员所在的结构是最后一个ifnet,所以可以直接对＊P，既ifnet->if_next赋值。 while （*p） p = &（（*p）->if_next）; *p = ifp; 增加全区的if_index,如果有接口删除了，占用的if_index也不能用了 ifp->if_index = ++if_index; 动态的扩充ifnet_addr的大小，方法不错 if （ifnet_addrs == 0 || if_index >= if_indexlim） { unsigned n = （if_indexlim <<= 1） * sizeof（ifa）; struct ifaddr **q = （struct ifaddr **） malloc（n, M_IFADDR, M_WAITOK）; if （ifnet_addrs） { bcopy（（caddr_t）ifnet_addrs, （caddr_t）q, n/2）; free（（caddr_t）ifnet_addrs, M_IFADDR）; } ifnet_addrs = q; } /* * create a Link Level name for this device */ 这个函数也很有意思，很有意思把ifp->if_unit转换成字符串，相当于itoa（）.... unitname = sprint_d（（u_int）ifp->if_unit, workbuf, sizeof（workbuf））; namelen = strlen（ifp->if_name）; unitlen = strlen（unitname）;#define _offsetof（t, m）（（int）（（caddr_t）&（（t *）0）->m）） masklen = _offsetof（struct sockaddr_dl, sdl_data[0]） + unitlen + namelen; 比较抽象，看看书上那个图就明白内存布局了。从前往后是name,unit,mask,分别由namelen,unitlen,masklen标识内存的长度 socksize = masklen + ifp->if_addrlen;#define ROUNDUP（a）（1 + （（（a） - 1） | （sizeof（long） - 1））） socksize = ROUNDUP（socksize）; if （socksize < sizeof（*sdl）） socksize = sizeof（*sdl）; ifasize = sizeof（*ifa） + 2 * socksize; 这代码我是看的很晕，没细看，看71页的图就理解了 if （ifa = （struct ifaddr *）malloc（ifasize, M_IFADDR, M_WAITOK）） { bzero（（caddr_t）ifa, ifasize）; 第一个sockaddr_dl 表示name和uinit信息，如eth0 物理地址是在后面的ether_attach中附给第一个sdl的 sdl = （struct sockaddr_dl *）（ifa + 1）; sdl->sdl_len = socksize; sdl->sdl_family = AF_LINK; bcopy（ifp->if_name, sdl->sdl_data, namelen）; bcopy（unitname, namelen + （caddr_t）sdl->sdl_data, unitlen）; sdl->sdl_nlen = （namelen += unitlen）; sdl->sdl_index = ifp->if_index; sdl->sdl_type = ifp->if_type; ifnet_addrs[if_index - 1] = ifa; ifa->ifa_ifp = ifp; ifa->ifa_next = ifp->if_addrlist; ifa->ifa_rtrequest = link_rtrequest; ifp->if_addrlist = ifa; ifa->ifa_addr = （struct sockaddr *）sdl; 第2个sdl,表示netmask信息 sdl = （struct sockaddr_dl *）（socksize + （caddr_t）sdl）; ifa->ifa_netmask = （struct sockaddr *）sdl; sdl->sdl_len = masklen; while （namelen ！= 0） sdl->sdl_data[--namelen] = 0xff; } /* XXX -- Temporary fix before changing 10 ethernet drivers */ if （ifp->if_output == ether_output） ether_ifattach（ifp）;}
至此，overTCP/IP详解2 学习笔记－－－mbuf http://www.linuxidc.com/Linux/2014-11/109290.htm本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2014-11/109289.htm