Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

12 err_quit("pcap_lookup: %s", errbuf);

13 }

14 printf("device = %s\n", device);

15 /* жестко задано; promisc=0, to_ms=500 */

16 if ((pd = pcap_open_live(device, snaplen, 0, 500, errbuf)) == NULL)

17 err_quit("pcap_open_live: %s", errbuf);

18 if (pcap_lookupnet(device, &localnet, &netmask, errbuf)

19 err_quit("pcap_lookupnet %s", errbuf);

20 if (verbose)

21 printf("localnet = %s, netmask = %s\n",

22 Inet_ntop(AF_INET, &localnet, str1, sizeof(str1)),

23 Inet_ntop(AF_INET, &netmask. str2, sizeof(str2)));

24 snprintf(cmd, sizeof(cmd), CMD,

25 Sock_ntop_host(dest, destlen),

26 ntohs(sock_get_port(dest, destlen)));

27 if (verbose)

28 printf("cmd = %s\n", cmd);

29 if (pcap_compile(pd, &fcode, cmd, 0, netmask)

30 err_quit("pcap_compile: %s", pcap_geterr(pd));

31 if (pcap_setfilter(pd, &fcode)

32 err_quit("pcap_setfilter: %s", pcap_geterr(pd));

33 if ((datalink = pcap_datalink(pd))

34 err_quit("pcap_datalink: %s", pcap_geterr(pd));

35 if (verbose)

36 printf("datalink = %d\n", datalink);

37 }

10-14 Если устройство для захвата пакетов не было задано (с помощью параметра командной строки -i), то выбор этого устройства осуществляется с помощью функции pcap_lookupdev. С помощью запроса SIOCGIFCONFфункции ioctlвыбирается включенное устройство с минимальным порядковым номером, но только не устройство обратной связи. Многие из библиотечных функций pcapвозвращают сообщения об ошибках в виде строк. Единственным аргументом функции pcap_lookupdevявляется массив, в который записывается строка с сообщением об ошибке.

15-17 Функция pcap_open_liveоткрывает устройство. Слово liveприсутствует в названии функции потому, что здесь имеется в виду фактическое устройство для захвата пакетов, а не файл, содержащий предыдущие сохраненные пакеты. Первым аргументом функции является имя устройства, вторым — количество байтов, которое нужно сохранять для каждого пакета (значение shaplen, которое мы инициализировали числом 200 в листинге 29.2), а третий аргумент — это флаг, указывающий на смешанный режим. Четвертый аргумент — это значение времени ожидания в миллисекундах, а пятый — указатель на массив, содержащий сообщения об ошибках.

Если установлен флаг смешанного режима, интерфейс переходит в этот режим, в результате чего он принимает все пакеты, проходящие по кабелю. Это обычное состояние программы tcpdump. Тем не менее в нашем примере ответы сервера DNS будут посланы непосредственно на наш узел (то есть можно обойтись без смешанного режима).

Четвертый аргумент — время ожидания при считывании. Вместо того чтобы возвращать пакет процессу каждый раз, когда приходит очередной пакет (что может быть весьма неэффективно, так как в этом случае потребуется выполнять множество операций копирования отдельных пакетов из ядра в процесс), это делается, когда считывающий буфер устройства оказывается заполненным либо когда истекает время ожидания. Если время ожидания при считывании равно нулю, то каждый пакет будет переправляться процессу, как только будет получен.

18-23 Функция pcap_lookupnetвозвращает сетевой адрес и маску подсети для устройства захвата пакетов. При вызове функции pcap_compile, которая будет вызвана следующей, нужно задать маску подсети, поскольку с помощью маски фильтр пакетов определяет, является ли IP-адрес адресом широковещательной передачи для данной подсети.

24-30 Функция pcap_compileполучает строку, построенную нами как массив cmd, и компилирует ее, создавая тем самым программу для фильтрации (записывая ее в fcode). Эта программа будет отбирать те пакеты, которые мы хотим получить.

31-32 Функция pcap_setfilterполучает только что скомпилированную программу фильтрации и загружает ее в устройство для захвата пакетов. Таким образом инициируется захват пакетов, выбранных нами путем настройки фильтра.

33-36 Функция pcap_datalinkвозвращает тип канального уровня для устройства захвата пакетов. Эта информация нужна нам при захвате пакетов для того, чтобы определить размер заголовка канального уровня, который будет добавлен в начало каждого считываемого нами пакета (см. листинг 29.10).

После вызова функции open_pcapфункция main вызывает функцию test_udp, показанную в листинге 29.6. Эта функция посылает запрос DNS и считывает ответ сервера.

Листинг 29.6. Функция test_udp: отправка запросов и считывание ответов

//udpcksum/udpcksum.c

12 void

13 test_udp(void)

14 {

15 volatile int nsent = 0, timeout = 3;

16 struct udpiphdr *ui;

17 Signal(SIGALRM, sig_alrm);

18 if (sigsetjmp(jmpbuf, 1)) {

19 if (nsent >= 3)

20 err_quit("no response");

21 printf("timeout\n");

22 timeout *= 2; /* геометрическая прогрессия: 3, 6, 12 */

23 }

24 canjump = 1; /* siglongjmp разрешен */

25 send_dns_query();

26 nsent++;

27 alarm(timeout);

28 ui = udp_read();

29 canjump = 0;

30 alarm(0);

31 if (ui->ui_sum == 0)

32 printf("UDP checksums off\n");

33 else

34 printf("UDP checksums on\n");

35 if (verbose)

36 printf("received UDP checksum = %x\n", ntohs(ui->ui_sum));

37 }

15 Нам нужно, чтобы две динамические локальные переменные nsentи timeoutсохраняли свои значения после возвращения siglongjmpиз обработчика сигнала в нашу функцию. Реализация допускает восстановление значений динамических локальных переменных, предшествовавших вызову функции sigsetjump[110, с. 178], но добавление спецификатора volatileпредотвращает это восстановление.

15-16 Для сигнала SIGALRMустанавливается обработчик сигнала, а функция sigsetjmpустанавливает буфер перехода для функции siglongjmp. (Эти две функции подробно описаны в разделе 10.15 [110].) Значение 1 во втором аргументе функции sigsetjmpуказывает, что требуется сохранить текущую маску сигнала, так как мы будем вызывать функцию siglongjmpиз нашего обработчика сигнала.

19-23 Этот фрагмент кода выполняется, только когда функция siglongjmpвызывается из нашего обработчика сигнала. Вызов указывает на возникновение условий, при которых мы входим в состояние ожидания: мы отправили запрос, на который не пришло никакого ответа. Если после того, как мы отправим три запроса, ответа не будет, мы прекращаем выполнение кода. По истечении времени ожидания, отведенного на получение ответа, мы выводим соответствующее сообщение и увеличиваем значение времени ожидания в два раза, то есть задаем экспоненциальное смещение ( exponential backoff ), которое также описано в разделе 20.5. Первое значение времени ожидания равно 3 с, затем — 6 с и 12 с.