Linux get ipv6 default route

在ipv6情況下可以從/proc/net/ipv6_route印出當前default route資訊。試了一下發現內容順序以及值會跟隨目前routing作改變。在參考了route_linux.c以及how to get ipv6 default gateway from proc in linux之後，改寫出以下範例。

int getIpv6DefaultGatway(char *ifname, char *dgw, int dgw_size){
   struct in6_addr src_addr;
   int src_prefix;
   struct in6_addr dst_addr;
   int dst_prefix;
   struct in6_addr gw_addr;
   struct in6_addr any_addr;
   unsigned int metrix;
   unsigned int ref_cnt;
   unsigned int usr_cnt;
   unsigned int flag;
   char devname[32];
   FILE *fp;
   int ret;
   char dst[64];
   char src[64];
   char gw[64];

   if(ifname == NULL){
      return 0;
   }

   strcpy(dgw, "");

   fp = fopen("/proc/net/ipv6_route", "r");
   if(fp!=NULL){            
      memset(&any_addr, 0, sizeof(any_addr));                        
      while((ret=fscanf(fp, "%s %x %s %x %s %x %x %x %x %s",
         dst, &dst_prefix, src, &src_prefix, gw,
         &metrix, &ref_cnt, &usr_cnt, &flag, devname)) != EOF){ 
                       
                         
         /*return value must be parameter's number*/                            
         if(ret != 10){                                
            continue;
         }
         
         /*default route?*/
         if(!strncmp(gw, "fe80", 4) 
            && !strcmp(dst, "00000000000000000000000000000000") && dst_prefix == 0
            && !strcmp(ifname, devname)){
            

            sprintf(gw, "%c%c%c%c:%c%c%c%c:%c%c%c%c:%c%c%c%c:%c%c%c%c:%c%c%c%c:%c%c%c%c:%c%c%c%c",
                gw[0], gw[1], gw[2], gw[3], gw[4], gw[5], gw[6], gw[7], gw[8], gw[9],
                gw[10], gw[11], gw[12], gw[13], gw[14], gw[15], gw[16], gw[17], gw[18], gw[19],
                gw[20], gw[21], gw[22], gw[23], gw[24], gw[25], gw[26], gw[27], gw[28], gw[29],
                gw[30], gw[31]);           
            
            inet_pton(PF_INET6, gw, &gw_addr);
            inet_ntop(PF_INET6, &gw_addr, gw, sizeof(gw));

            snprintf(dgw, dgw_size, "%s", gw);

            //DO NOT BREAK to get last gateway
         }
       }                                                
   }
   fclose(fp);
   
   if(!strcmp(dgw, "")){
      return 0;
   }

   return 1;
}

exec, spawn, system不同點

根據stackoverflow中Difference b/w exec( ) and system( ) in unix這篇文章中討論到的

exec: 覆蓋原本的程式，執行完即結束。

spawn: 啟動一個新的子程式(fork效用相當)，並且和原本的程式同時進行。

system: 啟動一個新的子程式(fork效用相當)，並且原本程式會等待該子程式執行完後才結束。

Find process and send signal to it in Kernel

工作上覺得還蠻實用的程式片段。

struct task_struct *p;  
struct siginfo info;
      
pid_t pid = -1;  
     
for_each_process(p) { 
   if (!strcmp(p->comm, "process name")){  
      pid = p->pid;      
      break;  
   }  
}


if(pid != -1){
   
   if(p != NULL) {
      info.si_signo = SIGUSR1;
      info.si_code = SI_QUEUE;
      info.si_int = 0x3;
      send_sig_info(SIGUSR1, &info, p);

      printk(KERN_EMERG "Send SIGUSR1 with value %d to %s(%d)\n", info.si_int, "process name", pid);
   }        

}

Netlink 使用方法

Kernel Korner - Why and How to Use Netlink Socket這篇寫得非常好，關於netlink的使用方法，範例也非常簡潔易懂。

這裡就貼上關於不使用group方式process送訊息至kernel。

User Space

#include <sys/socket.h>
#include <linux/netlink.h>

#define MAX_PAYLOAD 1024  /* maximum payload size*/
struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
struct nlmsghdr *nlh = NULL;
struct iovec iov;
int sock_fd;

void main() {
 sock_fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW,NETLINK_TEST);

 memset(&src_addr, 0, sizeof(src_addr));
 src__addr.nl_family = AF_NETLINK;
 src_addr.nl_pid = getpid();  /* self pid */
 src_addr.nl_groups = 0;  /* not in mcast groups */
 bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&src_addr,
      sizeof(src_addr));

 memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
 dest_addr.nl_family = AF_NETLINK;
 dest_addr.nl_pid = 0;   /* For Linux Kernel */
 dest_addr.nl_groups = 0; /* unicast */

 nlh=(struct nlmsghdr *)malloc(
                 NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
 /* Fill the netlink message header */
 nlh->nlmsg_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
 nlh->nlmsg_pid = getpid();  /* self pid */
 nlh->nlmsg_flags = 0;
 /* Fill in the netlink message payload */
 strcpy(NLMSG_DATA(nlh), "Hello you!");

 iov.iov_base = (void *)nlh;
 iov.iov_len = nlh->nlmsg_len;
 msg.msg_name = (void *)&dest_addr;
 msg.msg_namelen = sizeof(dest_addr);
 msg.msg_iov = &iov;
 msg.msg_iovlen = 1;

 sendmsg(fd, &msg, 0);

 /* Read message from kernel */
 memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
 recvmsg(fd, &msg, 0);
 printf(" Received message payload: %s\n",
    NLMSG_DATA(nlh));

 /* Close Netlink Socket */
 close(sock_fd);
}

Kernel Space

struct sock *nl_sk = NULL;

void nl_data_ready (struct sock *sk, int len)
{
  wake_up_interruptible(sk->sleep);
}

void netlink_test() {
 struct sk_buff *skb = NULL;
 struct nlmsghdr *nlh = NULL;
 int err;
 u32 pid;

 nl_sk = netlink_kernel_create(NETLINK_TEST,
                                   nl_data_ready);
 /* wait for message coming down from user-space */
 skb = skb_recv_datagram(nl_sk, 0, 0, &err);

 nlh = (struct nlmsghdr *)skb->data;
 printk("%s: received netlink message payload:%s\n",
        __FUNCTION__, NLMSG_DATA(nlh));

 pid = nlh->nlmsg_pid; /*pid of sending process */
 NETLINK_CB(skb).groups = 0; /* not in mcast group */
 NETLINK_CB(skb).pid = 0;      /* from kernel */
 NETLINK_CB(skb).dst_pid = pid;
 NETLINK_CB(skb).dst_groups = 0;  /* unicast */
 netlink_unicast(nl_sk, skb, pid, MSG_DONTWAIT);
 sock_release(nl_sk->socket);
}

ipv6 pton空字串

當inet_pton進一個空字串再反向inet_ntop回來時，值會變怎樣呢？
範例程式碼如下

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    unsigned char a[16];
    char b[64] = "";
    char c[64] = "";
    
    
    inet_pton(PF_INET6, b, &a);
    inet_ntop(PF_INET6, b, c, sizeof(c));
    
    fprintf(stderr, "c is %s\n", c);
    
    return 0;
}

結果：

./ntop_test 
c is ::

2012.7.12更新

在這個範例中inet_pton轉換空字串其實是失敗的，並沒有寫入a中。

其實::的結果是c為空字串轉換回去的結果。

ipv6位址比較

ipv4因為sin_addr中s_addr結構為uint32，可以利用"等於"直接作位址比較。

typedef uint32_t in_addr_t;
struct in_addr  {
    in_addr_t s_addr;                    /* IPv4 address */
};

比較方式可以像下面這樣。

(sa->sin_addr.s_addr != (((struct sockaddr_in *)&remote)->sin_addr.s_addr))

但是v6中sin6_addr就長得不太一樣了。

struct in6_addr {
    union {
        uint8_t u6_addr8[16];
        uint16_t u6_addr16[8];
        uint32_t u6_addr32[4];
    } in6_u;

    #define s6_addr                 in6_u.u6_addr8
    #define s6_addr16               in6_u.u6_addr16
    #define s6_addr32               in6_u.u6_addr32
};

可以看到是使用陣列方式儲存。比較的話要使用memcmp方式來達成。

memcmp(sa_v6->sin6_addr.s6_addr, (((struct sockaddr_in6 *)&remote)->sin6_addr.s6_addr), 16) != 0

這個問題的來源可以參考Comparing a peer's IPv6 address with localhost。

Porting applications to IPv6 HowTo

這次是要在linux下將ipv4的程式改成ipv4/ipv6相容的程式。

原文可以看Porting applications to IPv6 HowTo。

首先利用sockaddr_storage取代傳統的sockaddr_in。當使用ipv4做溝通時，就將這個struct轉為sockaddr_in，使用ipv6溝通時，就要轉換為sockaddr_in6。sockaddr_storage裏面構造長得很像sockaddr_in和sockaddr_in6。

#if ULONG_MAX > 0xffffffff
# define __ss_aligntype __uint64_t
#else
# define __ss_aligntype __uint32_t
#endif
#define _SS_SIZE        128
#define _SS_PADSIZE     (_SS_SIZE - (2 * sizeof (__ss_aligntype)))

struct sockaddr_storage
{
    sa_family_t ss_family;      /* Address family */
    __ss_aligntype __ss_align;  /* Force desired alignment.  */
    char __ss_padding[_SS_PADSIZE];
};

當我要使用的時候，我可以預先做轉好的動作備用。

struct sockaddr_storage sa;
struct sockaddr_in *sa_v4 = (struct sockaddr_in *)&sa;
struct sockaddr_in6 *sa_v6 = (struct sockaddr_in *)&sa;

或是你需要用的時候再做轉換。

(((struct sockaddr_in *)&sa)->sin_addr.s_addr)     --->v4
(((struct sockaddr_in6 *)&sa)->sin6_addr.s6_addr)  --->v6

接著，記得系統要build好ipv6的module，那樣的話，bind, recv這些通訊方法通通不用改。

而要分辨現在溝通模式是v4還是v6，可以看ss_family。

if(sa.ss_family == AF_INET){
...
}else if(sa.ss_family == AF_INET6){
...
}

最後就要有耐心的補完v6的邏輯。因為網路位址轉字串，位址比較都和v4不相同。詳細範例可以再看前面提到的Porting applications to IPv6 HowTo。