Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

■ SIOCSARP. Добавляет новую запись в кэш ARP или изменяет существующую запись. arp_pa— это структура адреса сокета Интернета, содержащая IP-адрес, a arp_ha — это общая структура адреса сокета с элементом ss_family, равным AF_UNSPEC, и элементом sa_data, содержащим аппаратный адрес (например, 6-байтовый адрес Ethernet). Два флага ATF_PERMи ATF_PUBLмогут быть заданы приложением. Два других флага, ATF_INUSEи ATF_COM, устанавливаются ядром.

■ SIOCDARP. Удаляет запись из кэша ARP. Вызывающий процесс задает интернет-адрес удаляемой записи.

■ SIOCGARP. Получает запись из кэша ARP. Вызывающий процесс задает интернет-адрес, и соответствующий адрес Ethernet возвращается вместе с флагами.

Добавлять или удалять записи может только привилегированный пользователь. Эти три вызова обычно делает программа arp.

Запросы функции ioctl, связанные с ARP, не поддерживаются в некоторых более новых системах, использующих для описанных операций ARP маршрутизирующие сокеты.

Обратите внимание, что невозможно с помощью функции ioctlперечислить все записи кэша ARP. Большинство версий команды arpпри использовании флага -a(перечисление всех записей кэша ARP) считывают память ядра ( /dev/kmem), чтобы получить текущее содержимое кэша ARP. Мы увидим более простой (и предпочтительный) способ, основанный на применении функции sysctl, описанной в разделе 18.4.

Теперь мы используем нашу функцию my_addrsдля того, чтобы возвратить все IP-адреса узла. Затем для каждого IP-адреса мы делаем вызов SIOCGARPфункции ioctl, чтобы получить и вывести аппаратные адреса. Наша программа показана в листинге 17.10.

Листинг 17.10. Вывод аппаратного адреса узла

//ioctl/prmac.c

1 #include "unpifi.h"

2 #include

3 int

4 main(int argc, char **argv)

5 {

6 int sockfd;

7 struct ifi_info *ifi;

8 unsigned char *ptr;

9 struct arpreq arpreq;

10 struct sockaddr_in *sin;

11 sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

12 for (ifi = get_ifi_info(AF_INET, 0); ifi != NULL; ifi = ifi->ifi_next) {

13 printf("%s: ", Sock_ntop(ifi->ifi_addr, sizeof(struct sockaddr_in)));

14 sin = (struct sockaddr_in*)&arpreq.arp_pa;

15 memcpy(sin, ifi->ifi_addr, sizeof(struct sockaddr_in));

16 if (ioctl(sockfd, SIOCGARP, &arpreq)

17 err_ret("ioctl SIOCGARP");

18 continue;

19 }

20 ptr = &arpreq.arp_ha.sa_data[0];

21 printf("%x:%x:%x:%x:%x:%x\n", *ptr, *(ptr+1),

22 *(ptr+2), *(ptr+3), *(ptr+4), *(ptr+5));

23 }

24 exit(0);

25 }

12 Мы вызываем функцию get_ifi_info, чтобы получить IP-адреса узла, а затем выполняем цикл по всем адресам.

13 Мы выводим IP-адреса, используя функцию inet_ntop. Мы просим функцию get_ifi_infoвозвращать только адреса IPv4, так как ARP с IPv6 не используется.

14-19 Мы заполняем структуру arp_paкак структуру адреса сокета IPv4, содержащую адрес IPv4. Вызывается функция ioctl, и если она возвращает ошибку (например, указанный адрес относится к интерфейсу, не поддерживающему ARP), мы выводим сообщение и переходим к следующему адресу.

20-22 Выводится аппаратный адрес, возвращаемый ioctl.

При запуске этой программы на нашем узле hpuxмы получаем:

hpux % prmac

192.6.38.100: 0:60:b0:c2:68:9b

192.168.1.1: 0:60:b0:b2:28:2b

127.0.0.1: ioctl SIOCGARP: Invalid argument

Для работы с таблицей маршрутизации предназначены два вызова функции ioctl. Эти два вызова требуют, чтобы третий аргумент функции ioctl был указателем на структуру rtentry, которая определяется в заголовочном файле . Обычно эти вызовы исходят от программы route. Их может делать только привилегированный пользователь. При наличии маршрутизирующих сокетов (глава 18) для выполнения этих запросов используются именно они, а не функция ioctl.

■ SIOCADDRT. Добавить запись в таблицу маршрутизации.

■ SIOCDELRT. Удалить запись из таблицы маршрутизации.

Нет способа с помощью функции ioctlперечислить все записи таблицы маршрутизации. Эту операцию обычно выполняет программа netstatс флагом -r. Программа получает таблицу маршрутизации, считывая память ядра ( /dev/kmem). Как и в случае с просмотром кэша ARP, в разделе 18.4 мы увидим более простой (и предпочтительный) способ, предоставляемый функцией sysctl.

Команды функции ioctl, используемые в сетевых приложениях, можно разделить на шесть категорий:

1. Операции с сокетами (находимся ли мы на отметке внеполосных данных?).

2. Операции с файлами (установить или сбросить флаг отсутствия блокировки).

3. Операции с интерфейсами (возвратить список интерфейсов, получить широковещательный адрес).

4. Операции с кэшем ARP (создать, изменить, получить, удалить).

5. Операции с таблицей маршрутизации (добавить или удалить).

6. Операции с потоками STREAMS (см. главу 31).

Мы будем использовать операции с сокетами и файлами, а получение списка интерфейсов — это настолько типичная операция, что для этой цели мы разработали собственную функцию. Мы будем применять ее много раз в оставшейся части книги. Вызовы функции ioctlс кэшем ARP и таблицей маршрутизации используются лишь несколькими специализированными программами.

1. В разделе 17.7 мы сказали, что широковещательный адрес, возвращаемый запросом SIOCGIFBRDADDR, возвращается в элементе ifr_broadaddr. Но на с. 173 [128] сказано, что он возвращается в элементе ifr_dstaddr. Имеет ли это значение?

2. Измените программу get_ifi_infoтак, чтобы она делала первый вызов SIOCGIFCONFдля одной структуры ifreq, а затем каждый раз в цикле увеличивайте длину на размер одной из этих структур. Затем поместите в цикл операторы, которые выводили бы размер буфера при каждом вызове независимо от того, возвращает функция ioctlошибку или нет, и при успешном выполнении выведите возвращаемую длину буфера. Запустите программу prifinfoи посмотрите, как ваша система обрабатывает вызов, когда размер буфера слишком мал. Выведите также семейство адресов для всех возвращаемых структур, семейство адресов которых не совпадает с указанным в первом аргументе функции get_ifi_info, чтобы увидеть, какие еще структуры возвращает ваша система.

3. Измените функцию get_ifi_infoтак, чтобы она возвращала информацию об адресе с альтернативным именем, если дополнительный адрес находится не в той подсети, в которой находится предыдущий адрес для данного интерфейса. Таким образом, наша версия из раздела 17.6 будет игнорировать альтернативные имена в диапазоне от 206.62.226.44 до 206.62.226.46, и это вполне нормально, поскольку они находятся в той же подсети, что и первичный адрес интерфейса 206.62.226.33. Но если альтернативное имя находится в другой подсети, допустим 192.3.4.5, возвратите структуру ifi_infoс информацией о дополнительном адресе.