关于linux套接字缓冲区sk_buff的问题

ykk99114 2009-02-18 12:23:34

有一些sk_buff skb是在netfilter的NF_IP_PRE_ROUTING这个钩子处传进来的，为什么这时候的nh.iph和h.th指向的是同一个地址（架设这个包是TCP的），是因为数据还在网络层没进入传输层，所以h.th暂时无效？如果我在这里想要获取TCP报头和数据应当怎么做？试着输出一些sk_buff成员指针所指的地址：skb->data和skb->nh.iph指向的是同个地址，skb->tail的地址减去skb->data的地址总是等于skb->len的数值，而skb->nh.iph->daddr刚好在skb->data+16这个地址，这么说来IP报头就是skb->data的前20字节？那TCP报头不应该在skb->data+20这个地址开始么？怎么我打印出来skb->data+20开始的前4个字节都不是源端口和目的端口？

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ykk99114 2009-02-19

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最后补充个问题，有指导意义的加分：

在netfilter里注册的函数是每个数据包来都执行一边的吧，这个函数可以针对每个数据包返回ACCEPT或者DROP，但是如果我想重组TCP包里的数据，判断这些重组后的数据是否符合规则再来决定哪些包要丢弃或者转发，应当在哪实现？？

ykk99114 2009-02-18

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假设这只有TCP包，事实上我也加了判断skb->nh.iph->protocol==IPPROTO_TCP

另外要怎么验证从sk_buff里取到的SYN和ACK序列号是正确的？

猫已经找不回了 2009-02-18

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哎，不知道你这个结构是什么包。一定是TCP包？如果是ICMP什么的呢？那skb->data+20开始的前4个字节就不是源端口和目的端口了。

几个月之前做了关于Linux内核版本1.2.13网络栈的结构框架分析并实现了基于Netfilter的包过滤防火墙，这里以内核3.2.1内核为例来进一步分析，更全面的分析网络栈的结构。　　1、先说一下sk_buff结构体　　这个结构体是套接字的缓冲区，详细记录了一个数据包的组成，时间、网络设备、各层的首部及首部长度和数据的首尾指针。　　下面是他的定义，挺长 struct sk_buff { /* These two members must be first. */ struct sk_buff *next; struct sk_buff *prev;

第一章走进linux 1.1 GNU与Linux的成长 1.2 Linux的开发模式和运作机制 1.3走进Linux内核 1.4 分析Linux内核的意义 1.5 Linux内核结构 1.6 Linux内核源代码 1.7 Linux内核源代码分析工具第二章 Linux运行的硬件基础 2.1 i386的寄存器 2.2 内存地址 2.3 段机制和描述符 2.4 分页机制 2.5 Linux中的分页机制 2.6 Linux中的汇编语言第三章中断机制 3.1 中断基本知识 3.2中断描述符表的初始化 3.3异常处理 3.4 中断处理 3.5中断的后半部分处理机制第四章进程描述 4.1 进程和程序（Process and Program） 4.2 Linux中的进程概述 4.3 task_struct结构描述 4.4 task_struct结构在内存中的存放 4.5 进程组织的方式 4.6 内核线程 4.7 进程的权能 4.8 内核同步第五章进程调度 5.1 Linux时间系统 5.2 时钟中断 5.3 Linux的调度程序－Schedule( ) 5.4 进程切换第六章 Linux内存管理 6.1 Linux的内存管理概述 6.2 Linux内存管理的初始化 6.3 内存的分配和回收 6.4 地址映射机制 6.5 请页机制 6.6 交换机制 6.7 缓存和刷新机制 6.8 进程的创建和执行第七章进程间通信 7.1 管道 7.2 信号(signal) 7.3 System V 的IPC机制第八章虚拟文件系统 8.1 概述 8.2 VFS中的数据结构 8.3 高速缓存 8.4 文件系统的注册、安装与拆卸 8.5 限额机制 8.6 具体文件系统举例 8.7 文件系统的系统调用 8 .8 Linux2.4文件系统的移植问题第九章 Ext2文件系统 9.1 基本概念 9.2 Ext2的磁盘布局和数据结构 9.3 文件的访问权限和安全 9.4 链接文件 9.5 分配策略第十章模块机制 10.1 概述 10.2 实现机制 10.3 模块的装入和卸载 10.4 内核版本 10.5 编写内核模块第十一章设备驱动程序 11.1 概述 11.2 设备驱动基础 11.3 块设备驱动程序 11.4 字符设备驱动程序第十二章网络 12.1 概述 12.2 网络协议 12.3 套接字(socket) 12.4 套接字缓冲区(sk_buff) 12.5 网络设备接口第十三章启动系统 13.1 初始化流程 13.2 初始化的任务 13.3 Linux 的Boot Loarder 13.4 进入操作系统 13.5 main.c中的初始化 13.6 建立init进程附录： 1 Linux 2.4内核API 2.1 驱动程序的基本函数 2.2 双向循环链表的操作 2.3 基本C库函数 2.4 Linux内存管理中Slab缓冲区 2.5 Linux中的VFS 2.6 Linux的连网 2.7 网络设备支持 2.8 模块支持 2.9 硬件接口 2.10 块设备 2.11 USB 设备

：刷新文件系统缓冲区 17/17）附录：NFS 网络文件服务器到安装；客户端的挂载 -t nfs；及新分区的权限测试本人在教学和实战过程中...

深入分析Linux内核源码前言第一章走进linux 1.1 GNU与Linux的成长 1.2 Linux的开发模式和运作机制 1.3走进Linux内核 1.3.1 Linux内核的特征 1.3.2 Linux内核版本的变化 1.4 分析Linux内核的意义 1.4.1 开发适合自己的操作系统 1.4.2 开发高水平软件 1.4.3 有助于计算机科学的教学和科研 1.5 Linux内核结构 1.5.1 Linux内核在整个操系统中的位置 1.5.2 Linux内核的作用 1.5.3 Linux内核的抽象结构 1.6 Linux内核源代码 1.6.1 多版本的内核源代码 1.6.2 Linux内核源代码的结构 1.6.3 从何处开始阅读源代码 1.7 Linux内核源代码分析工具 1.7.1 Linux超文本交叉代码检索工具 1.7.2 Windows平台下的源代码阅读工具Source Insight 第二章 Linux运行的硬件基础 2.1 i386的寄存器 2.1.1通用寄存器 2.1.2段寄存器 2.1.3状态和控制寄存器 2.1.4 系统地址寄存器 2.1.5 调试寄存器和测试寄存器 2.2 内存地址 2.3 段机制和描述符 2.3.1 段机制 2.3.2 描述符的概念 2.3.3系统段描述符 2.3.4 描述符表 2.3.5 选择符与描述符表寄存器 2.3.6 描述符投影寄存器 2.3.7 Linux中的段 2.4 分页机制 2.4.1 分页机构 2.4.2页面高速缓存 2.5 Linux中的分页机制 2.5.1 与页相关的数据结构及宏的定义 2.5.2 对页目录及页表的处理 2.6 Linux中的汇编语言 2.6.1 AT&T与Intel汇编语言的比较 2.6.2 AT&T汇编语言的相关知识 2.6.3 Gcc嵌入式汇编 2.6.4 Intel386汇编指令摘要第三章中断机制 3.1 中断基本知识 3.1.1 中断向量 3.1.2 外设可屏蔽中断 3.1.3异常及非屏蔽中断 3.1.4中断描述符表 3.1.5 相关汇编指令 3.2中断描述符表的初始化 3.2. 1 外部中断向量的设置 3.2.2中断描述符表IDT的预初始化 3.2.3 中断向量表的最终初始化 3.3异常处理 3.3.1 在内核栈中保存寄存器的值 3.3.2 中断请求队列的初始化 3.3.3中断请求队列的数据结构 3.4 中断处理 3.4.1中断和异常处理的硬件处理 3.4.2 Linux对异常和中断的处理 3.4.3 与堆栈有关的常量、数据结构及宏 3.4.4 中断处理程序的执行 3.4.5 从中断返回 3.5中断的后半部分处理机制 3.5.1 为什么把中断分为两部分来处理 3.5.2 实现机制 3.5.3数据结构的定义 3.5.4 软中断、bh及tasklet的初始化 3.5.5后半部分的执行 3.5.6 把bh移植到tasklet 第四章进程描述 4.1 进程和程序（Process and Program） 4.2 Linux中的进程概述 4.3 task_struct结构描述 4.4 task_struct结构在内存中的存放 4.4.1 进程内核栈 4.4.2 当前进程（current宏） 4.5 进程组织的方式 4.5.1哈希表 4.5.2双向循环链表 4.5.3 运行队列 4.5.4 等待队列 4.6 内核线程 4.7 进程的权能 4.8 内核同步 4.8.1信号量 4.8.2原子操作 4.8.3 自旋锁、读写自旋锁和大读者自旋锁 4.9 本章小节第五章进程调度 5.1 Linux时间系统 5.1.1 时钟硬件 5.1.2 时钟运作机制 5.1.3 Linux时间基准 5.1.4 Linux的时间系统 5.2 时钟中断 5.2.1 时钟中断的产生 5.2.2.Linux实现时钟中断的全过程 5.3 Linux的调度程序－Schedule( ) 5.3.1 基本原理 5.3.2 Linux进程调度时机 5.3.3 进程调度的依据 5.3.4 进程可运行程度的衡量 5.3.5 进程调度的实现 5.4 进程切换 5.4.1 硬件支持 5.4.2 进程切换第六章 Linux内存管理 6.1 Linux的内存管理概述 6.1.1 Linux虚拟内存的实现结构 6.1.2 内核空间和用户空间 6.1.3 虚拟内存实现机制间的关系 6.2 Linux内存管理的初始化 6.2.1 启用分页机制 6.2.2 物理内存的探测 6.2.3 物理内存的描述 6.2.4 页面管理机制的初步建立 6.2.5页表的建立 6.2.6内存管理区 6.3 内存的分配和回收 6.3.1 伙伴算法 6.3.2 物理页面的分配和释放 6.3.3 Slab分配机制 6.4 地址映射机制 6.4.1 描述虚拟空间的数据结构 6.4.2 进程的虚拟空间 6.4.3 内存映射 6.5 请页机制 6.5.1 页故障的产生 6.5.2 页错误的定位 6.5.3 进程地址空间中的缺页异常处理 6.5.4 请求调页 6.5.5 写时复制 6.6 交换机制 6.6.1 交换的基本原理 6.6.2 页面交换守护进程kswapd 6.6.3 交换空间的数据结构 6.6.4 交换空间的应用 6.7 缓存和刷新机制 6.7.1 Linux使用的缓存 6.7.2 缓冲区高速缓存 6.7.3 翻译后援存储器(TLB) 6.7.4 刷新机制 6.8 进程的创建和执行 6.8.1 进程的创建 6.8.2 程序执行 6.8.3 执行函数第七章进程间通信 7.1 管道 7.1.1 Linux管道的实现机制 7.1.2 管道的应用 7.1.3 命名管道(FIFO) 7.2 信号(signal) 7.2.1 信号种类 7.2.2 信号掩码 7.2.3 系统调用 7.2.4 典型系统调用的实现 7.2.5 进程与信号的关系 7.2.6 信号举例 7.3 System V 的IPC机制 7.3.1 信号量 7.3.2 消息队列 7.3.3 共享内存第八章虚拟文件系统 8.1 概述 8.2 VFS中的数据结构 8.2.1 超级块 8.2.2 VFS的索引节点 8.2.3 目录项对象 8.2.4 与进程相关的文件结构 8.2.5 主要数据结构间的关系 8.2.6 有关操作的数据结构 8.3 高速缓存 8.3.1 块高速缓存 8.3.2 索引节点高速缓存 8.3.3 目录高速缓存 8.4 文件系统的注册、安装与拆卸 8.4.1 文件系统的注册 8.4.2 文件系统的安装 8.4.3 文件系统的卸载 8.5 限额机制 8.6 具体文件系统举例 8.6.1 管道文件系统pipefs 8.6.2 磁盘文件系统BFS 8.7 文件系统的系统调用 8.7.1 open 系统调用 8.7.2 read 系统调用 8.7.3 fcntl 系统调用 8 .8 Linux2.4文件系统的移植问题第九章 Ext2文件系统 9.1 基本概念 9.2 Ext2的磁盘布局和数据结构 9.2.1 Ext2的磁盘布局 9.2.2 Ext2的超级块 9.2.3 Ext2的索引节点 9.2.4 组描述符 9.2.5 位图 9.2.6 索引节点表及实例分析 9.2.7 Ext2的目录项及文件的定位 9.3 文件的访问权限和安全 9.4 链接文件 9.5 分配策略 9.5.1 数据块寻址 9.5.2 文件的洞 9.5.3 分配一个数据块第十章模块机制 10.1 概述 10.1.1 什么是模块 10.1.2 为什么要使用模块? 10.2 实现机制 10.2.1 数据结构 10.2.2 实现机制的分析 10.3 模块的装入和卸载 10.3.1 实现机制 10.3.2 如何插入和卸载模块 10.4 内核版本 10.4.1 内核版本与模块版本的兼容性 10.4.2 从版本2.0到2.2内核API的变化 10.4.3 把内核2.2移植到内核2.4 10.5 编写内核模块 10.5.1 简单内核模块的编写 10.5.2 内核模块的Makefiles文件 10.5.3 内核模块的多个文件第十一章设备驱动程序 11.1 概述 11.1.1 I/O软件 11.1.2 设备驱动程序 11.2 设备驱动基础 11.2.1 I/O端口 11.2.2 I/O接口及设备控制器 11.2.3 设备文件 11.2.4 VFS对设备文件的处理 11.2.5 中断处理 11.2.6 驱动DMA工作 11.2.7 I/O 空间的映射 11.2.8 设备驱动程序框架 11.3 块设备驱动程序 11.3.1 块设备驱动程序的注册 11.3.2 块设备基于缓冲区的数据交换 11.3.3 块设备驱动程序的几个函数 11.3.4 RAM 盘驱动程序的实现 11.3.5 硬盘驱动程序的实现 11.4 字符设备驱动程序 11.4.1 简单字符设备驱动程序 11.4.2 字符设备驱动程序的注册 11.4.3 一个字符设备驱动程序的实例 11.4.4 驱动程序的编译与装载第十二章网络 12.1 概述 12.2 网络协议 12.2.1 网络参考模型 12.2.2 TCP/IP 协议工作原理及数据流 12.2.3 Internet 协议 12.2.4 TCP协议 12.3 套接字(socket) 12.3.1 套接字在网络中的地位和作用 12.3.2 套接字接口的种类 12.3.3 套接字的工作原理 12.3.4 socket 的通信过程 12.3.5 socket为用户提供的系统调用 12.4 套接字缓冲区(sk_buff) 12.4.1 套接字缓冲区的特点 12.4.2 套接字缓冲区操作基本原理 12.4.3 sk_buff数据结构的核心内容 12.4.4 套接字缓冲区提供的函数 12.4.5 套接字缓冲区的上层支持例程 12.5 网络设备接口 12.5.1 基本结构 12.5.2 命名规则 12.5.3 设备注册 12.5.4 网络设备数据结构 12.5.5 支持函数第十三章启动系统 13.1 初始化流程 13.1.1 系统加电或复位 13.1.2 BIOS启动 13.1.3 Boot Loader 13.1.4 操作系统的初始化 13.2 初始化的任务 13.2.1 处理器对初始化的影响 13.2.2 其他硬件设备对处理器的影响 13.3 Linux 的Boot Loarder 13.3.1 软盘的结构 13.3.2 硬盘的结构 13.3.3 Boot Loader 13.3.4 LILO 13.3.5 LILO的运行分析 13.4 进入操作系统 13.4.1 Setup.S 13.4.2 Head.S 13.5 main.c中的初始化 13.6 建立init进程 13.6.1 init进程的建立 13.6.2 启动所需的Shell脚本文件附录： 1 Linux 2.4内核API 2.1 驱动程序的基本函数 2.2 双向循环链表的操作 2.3 基本C库函数 2.4 Linux内存管理中Slab缓冲区 2.5 Linux中的VFS 2.6 Linux的连网 2.7 网络设备支持 2.8 模块支持 2.9 硬件接口 2.10 块设备 2.11 USB 设备 2 参考文献

第1 章Linux操作系统概述................... .......................................................................... 2 1.1 Linux发展历史........................................................ 2 1.1.1 Linux的诞生和发展.............................................. 2 1.1.2 Linux名称的由来........................................ ........ 3 1.2 Linux的发展要素...................................................... 3 1.2.1 U N I X操作系统.................................................. 4 1.2.2 Minix操作系统.................................................. 4 1.2.3 POSIX 标准.....................................................4 1.3 Linux 与 U N I X 的异同.................................................. 5 1 . 4 操作系统类型选择和内核版本的选择..................................... 5 1.4.1常见的不同公司发行的Linux异同................................. 6 1.4.2 内核版木的选择..................................................6 1.5 Linux的系统架构...................................................... 7 1.5.1 Linux内核的主要模块............................................ 7 1.5.2 Linux的文件结构................................................ 9 1.6 G N U 通用公共许可证..................................................10 1.6.1 G P L许可证的历史.............................................. 10 1.6.2 G P L 的白由理念................................................ 10 1.6.3 G P L 的基本条款................................................ 11 1.6.4关于G P L 许町证的争议......................................... 12 1.7 Linux软件开发的可借鉴之处........................：.................. 12 1-8 .................................................................13 第2 章Linux编程环境....................................................................................................14 2.1 Linux环境下的编辑器................................................. 14 2.1.1 v i m使用简介...................................................14 2 . 1 . 2使用v i m建立文件.............................................. 15 2 . 1 . 3使用v i m编辑文本.............................................. 16 2.1.4 v i m的格式设置.................................................18 目录 2.1.5 vim 配置文件....................................................................................................... .. 2 . 1 . 6 使用其他编辑器................................................................................................... 2.2 Linux下的G C C 编译器工具集.......................................... 19 2.2.1 G C C 简介......................................................19 2 . 2 . 2 编译程序的基本知识......................................................................................... 21 2.2.3 .单个文件编译成执行文件........................................ 22 2 . 2 . 4编译生成目标文件.............................................. 22 2 . 2 . 5多文件编译............ ........................................ 23 2.2.6 预处理........................................................ 24 2 . 2 . 7编译成汇编语言.................................................24 2 . 2 . 8生成和使用静态链接库.......................................... 25 2 . 2 . 9生成动态链接库.................................................26 2.2.10动态加载库................................................... 29 2.2.11 G C C 常用选项................................................ 31 2 . 2 . 1 2编译环境的搭建................................................33 2.3 Makefile 文件简介.....................................................34 2.3.1 一个多文件的工程例子............................. ............. 34 2 . 3 . 2多文件工程的编译.............................................. 36 2.3.3 Makefile 的规则.................................................37 2.3.4 Makefile 中使用变量............................................ 39 2 . 3 . 5搜索路径...................................................... 43 2 . 3 . 6自动推导规则.................................................. 44 2.3.7 递归 make......................................................44 2.3.8 Makefile 中的函数.............................................. 46 2 . 4 用G D B 调试程序..................................................... 47 2 . 4 . 1编译可调试程序.................................................48 2.4.2 使用G D B 调试程序............................................. 49 2.4.3 G D B 常用命令..................................................52 2.4.4 其他的 G D B ....................................................59 2.5 顿.................................................................60 第3 章文件系统简介........................................................ 61 3.1 Linux下的文件系统.................................................. 61 3.1.1 Linux下文件的内涵............................................. 61 3.1.2 文件系统的创建................................................. 62 3 . 1 . 3挂接文件系统.................................................. 64 3.1.4 索弓丨节点 inode.......... •'...................................... 65 3.1.5 普通文件...................................................... 66 3 . 1 . 6设备文件...................................................... 66 3 . 1 . 7虚拟文件系统V F S .............................................. 68 目录 3.2 文件的通用操作方法................................................. 72 3 . 2 . 1文件描述符.................................................... 72 3 . 2 . 2打开创建文件open()、create()函数................................ 72 3 . 2 . 3关闭文件closeO函数............................................ 76 3 . 2 . 4读取文件read()函数............................................. 77 3.2.5 写文件write()函数.............................................. 79 3 . 2 . 6文件偏移lseekO函数............................................ 80 3 . 2 . 7获得文件状态fstat()函数.....................•'................... 83 3 . 2 . 8文件空间映射m m a p ()函数....................................... 85 3 . 2 . 9文件属性fcntl()函数............................................. 88 3. 2 . 1 0文件输入输出控制ioctl()函数....................................92 3.3 socket文件类型....................................................... 93 3.4 /J、@ .................................................................93 第4 章程序、进程和线程.................................................... 94 4 . 1 程序、进程和线程的概念.............................................. 94 4 . 1 . 1程序和进程的差别............................................ ’."94 4.1.2 Linux环境下的进程............................................. 95 4 . 1 . 3进程和线程.................................................... 96 4 . 2 进程产生的方式...................................................... 96 4.2.1 进程号........................................................ 96 4.2.2 进蟬复制 fork()................................................. 97 4.2.3 system()方式....................................................98 4.2.4 进程执行exec()函数系列......................................... 99 4 . 2 . 5所有用户态进程的产生进程init................................. 100 4 . 3 进程间通信和同步................................................... 101 4.3.1 半双工管道................................................... 101 4.3.2 命名管道..................................................... 107 4.3.3 消息队列..................................................... 108 4 . 3 . 4消息队列的一个例子........................................... 114 4.3.5 信号量......................... .............................. 116 4 . 3 . 6共享内存..................................................... 121 4.3.7 信号.......................................................... 124 4.4 Linux下的线程...................................................... 127 4 . 4 . 1多线程编程实例................................................127 4.4.2 Linux 下线程创建函数 pthread_create()............................ 129 4.4.3 线程的结束函数 pthread_join()和 pthread_exit().....................129 4.4.4 线程的属性................................................... 130 4 . 4 . 5线程间的互斥................................................. 132 4 . 4 . 6线程中使用信号量..............................................133 • VII • n 录 4-5 純............................................................... 136 第2 篇Linux用户层网络编程第5 章T C P / I P协议族简介.................................................. 138 5.1 O S I网络分层介绍....................................................138 5.1.1 O S I网络分层结构............................................. 138 5.1.2 O S I的7 层网络结构........................................... 139 5.1.3 O S I参考模塑中的数据传输..................................... 140 5.2 TCP/IP 协议找....................................................... 141 5.2.1 TCP/IP协议栈参考模型......................................... 141 5 . 2 . 2主机到网络层协议............................................. 143 5.2.3 IP 协议....................................................... 144 5.2.4 网际控制报文协议（ICMP) .................................... 146 5.2.5 传输控制协议（TCP) ......................................... 150 5 . 2 . 6用户数据报文协议（U D P ) ..................................... 154 5 . 2 . 7地址解析协议（A R P) ......................................... 156 5.3 IP地址分类与T C P / U D P端U .......................................... 158 5 . 3 . 1因特网中IP地址的分类........................................ 159 5.3.2 子网掩码(subnet mask address) ................................ 161 5.3.3 IP地址的配置................................................. 162 5.3.4 端口......................................................... 163 5 . 4 主机字节序和网络字节序............................................. 163 5 . 4 . 1字节序的含义................................................. 164 5 . 4 . 2网络字节序的转换............................................. 164 5.5 /J、@ ........................................................... .....166 第6 章应用层网络服务程序简介...................... ;..................... 167 6.1 H T T P协议和服务....................................................167 6.1.1 H T T P 协议概述.................................................167 6.1.2 H T T P协议的基本过程.......................................... 168 6.2 F T P协议和服务......................................................170 6.2.1 F T P协议概述..................................................170 6.2.2 F T P协议的工作模式........................................... 172 6.2.3 F T P协议的传输方式........................................... 172 6.2.4 —个简单的F T P过程........................................... 173 6.2.5 常用的F T P工具............................................... 173 6.3 T E L N E T协议和服务................................................. 174 6 . 3 . 1远程登录的基本概念........................................... 174 • VIII • 目录 6 . 3 . 2使用T E L N E T协议进行远程登录的工作过程...................... 174 6.3.3 T E L N E T 协议................................................. 174 6.4 N F S 协议和服务......................................................176 6.4.1 安装N F S服务器和客户端...................................... 176 6 . 4 . 2服务器端的设定................................................176 6 . 4 . 3客户端的操作................................................. 177 6.4.4 showmount 命令................................................177 6 . 5 自定义网络服务..................................................... 177 6.5.1 xinetd/inetd....................................................178 6.5.2 xinetd月艮务配置................................................178 6 . 5 . 3自定义网络服务............................................... 179 6.6 小结................................................................180 第7 章T C P 网络编程基础...............................................181 7.1 套接字编程基础知识................................................. 181 7.1.1 套接字地址结构................................................181 7 . 1 . 2用户层和内核层交互过程....................................... 183 7.2 T C P 网络编程流程................................................... 184 7.2.1 T C P网络编程架构............................................. 184 7 . 2 . 2创建网络插口函数socket()...................................... 186 7.2.3 绑定一个地址端口对bind()......................................189 7.2.4 监听本地端口 listen............................................ 192 7.2.5 接受一个网络请求acceptO...................................... 194 7 . 2 . 6连接H 标网络服务器connect()................................... 199 7.2.7 写入数据函数writeO........................................... 200 7 . 2 . 8读取数据函数readO............................................ 201 7 . 2 . 9关闭套接字函数close()......................................... 201 7 . 3 服务器/客户端的简单例子............................................ 202 7.3.1 例子功能描述........................................... ......202 7 . 3 . 2服务器网络程序................................................203 7 . 3 . 3服务器读取和显示字符串....................................... 205 7 . 3 . 4客户端的网络程序............................................. 205 7 . 3 . 5客户端读取和显示字符串....................................... 206 7 . 3 . 6编译运行程序................................................. 206 7 . 4 截取信号的例子..................................................... 207 7.4.1 信号处理..................................................... 207 7.4.2 信号 SIGPIPE..................................................208 7.4.3 信号 SI G INT.................................... •.............. 208 7.5 /J、g ................................................................208 • IX • 第8 章服务器和客户端信息的获取...........................................210 8 . 1 字节序............................................................................................................................210 8 . 1 . 1 大端字节序和小端字节序...............................................................................210 8 . 1 . 2 字节序转换函数................................................................................................212 8.1.3 一个字节序转换的例子......................................... 214 8 . 2 字符串I P地址和二进制IP地址的转换................................. 217 8.2.1 inet_xxx()函数................................................. 217 8.2.2 inet_pton()和 inet_ntop()函数.....................................219 8 . 2 . 3使用8.2.1节地址转换函数的例子............................ .•••••••220 8.2.4 使用函数 inet_pton()和函数 inet—ntop()的例子......................223 8 . 3 套接字描述符判定函数issockettype()................................... 223 8 . 3 . 1进行文件描述符判定的函数issockettypeO.........................224 8.3.2 main()g| 数.................................................... 224 8.4 IP地址与域名之间的相互转换................................................................................. 225 8.4.1 D N S 原理.....................................................225 8 . 4 . 2获取主机信息的函数........................................... 226 8 . 4 . 3使用主机名获取主机信息的例子................................. 228 8 . 4 . 4函数gethostbyname()不可重入的例子............................. 230 8 . 5 协议名称处理函数................................................... 232 8.5.1 xxxprotoxxx()函数............................................. 232 8 . 5 . 2使用协议族函数的例子......................................... 233 8.6 小结................................................................236 第9 章数据的I O和复用....................................................237 9.1 IO 函数.......................................................................................................................... 237 9 . 1 . 1使用recv()函数接收数据........................................237 9 . 1 . 2 使用sendO函数发送数据................................................................................239 9 . 1 . 3 使用readvO函数接收数据..............................................................................240 9 . 1 . 4 使用writev()闲数发送数据.............................................................................240 9 . 1 . 5使用recvmsgO函数接收数据.................................... 242 9 . 1 . 6 使用sendmsgO函数发送数据.........................................................................244 9.1.7 I O函数的比较.................................................246 9.2 使用I O函数的例子.................................................. 246 9 . 2 . 1客户端处理框架的例子......................................... 246 9 . 2 . 2服务器端程序框架............................................. 248 9.2.3 使用 recv()和 send()函数........................................ 249 9.2.4 使用 readv()和 write()函数.......................................251 9.2.5 使用 recvmsgO和 sendmsg()函数..................................253 9.3 10 模型............................................................. 256 9 . 3 . 1阻塞I O模型.................................................. 256 • X • 目录 9 . 3 . 2非阻塞1 0模型................................................ 257 9.3.3 10 复用....................................................... 257 9 . 3 . 4信号驱动I O模型.............................................. 258 9 . 3 . 5异步I O模型.................................................. 258 9.4 select()函数和 pselect()函数............................................ 259 9.4.1 select()闲数.................................................... 259 9.4.2 pselect()函数...................................................261 9.5 poll()函数和 ppoll()函数............................................... 262 9.5.1 poll()函数..................................................... 263 9.5.2 p p o l l O ® ^ .................................................... 264 9 . 6 非阻塞编程.......:.................................................. 264 9 . 6 . 1非阻塞方式程序设计介绍....................................... 264 9 . 6 . 2非阻塞程序设计的例子......................................... 264 9.7 小结................................................................266 第1 0章基于U D P 协议的接收和发送...................................... ,...267 10.1 U D P 编程框架......................................................267 10.1.1 U D P 编程框图................................................ 267 10.1.2 U D P 服务器编程框架.......................................... 269 10.1.3 U D P 客户端编程框架.......................................... 269 10.2 U D P 协议程序设计的常用函数....... :................................270 10.2.1建立套接字socket()和绑定套接字bind()......................... 270 10.2.2 接收数据 recvfrom()/recv()......................................270 10.2.3 发送数据 sendtoO/sendO...............................................................................275 10.3 U D P 接收和发送数据的例子.......................................... 279 10.3.1 U D P 服务器端................................................ 279 10.3.2 U D P 服务器端数据处理........................................280 10.3.3 U D P 客户端..................................................281 10.3.4 U D P 客户端数据处理.......................................... 281 10.3.5 测试 U D P 程序............................................... 282 10.4 U D P 协议程序设计中的几个问题......................................282 10.4.1 U D P 报文丢失数据............................................ 282 10.4.2 U D P 数据发送中的乱序........................................284 10.4.3 U D P 协议中的 connect()函数....................................287 10.4.4 U D P 缺乏流量控制............................................ 287 10.4.5 U D P 协议中的外出网络接口....................................289 10.4.6 U D P 协议中的数据报文截断....................................290 10.5 小结.............................................................. 291 第1 1章高级套接字........................................................ 292 11.1 U N I X 域函数.......................................................292 • XI • 目录 11.1.1 UNIX域函数的地址结构..............................................................................292 1 1 .1 .2套接字函数.................................................................................................... 293 11 . 1 . 3 使用UNIX域函数进行套接字编程............................................................ 293 11.1.4传递文件描述符.............................................. 296 11.1.5 socketpair()闲数............................................................................................. 296 11.1.6传递文件描述符的例子.................................................................................297 11.2 广播............................................................................................................................. 302 11.2.1 广播的IP地址............................................................................................... 302 11.2.2广播与单播的比较......................................................................................... 303 11.2.3 广播的示例.....................................................................................................304 1 1 . 3多播................................................ 11.3.1多播的概念....................... 1 1 .3 .2广域网的多播................... 11.3.3多播的编程....................... 11.3.4 内核中的多播................... 11.3.5 一个多播例子的服务器端 11.3.6 —个多播例子的客户端•••• 1 1 . 4数据链路层访问........................... 11.4.1 SOCK_PACKET 类型…… 11.4.2设置套接U 以捕获链路帧的编程方法............................ 320 11.4.3从套接口读取链路帧的编程方法................................ 321 11.4.4定位IP包头的编程方法....................................... 322 11.4.5定位T C P报头的编程方法..................................... 323 11.4.6定位U D P 报头的编程方法..................................... 325 11.4.7定位应用层报文数据的编程方法................................ 326 11.4.8使用S O C K _ P A C K E T编写A R P 请求程序的例子................. 326 11.5 329 第1 2章套接字选项........................................................330 12.1 获取和设置套接字选项 getsocketopt()/setsocketopt()......................330 12.1.1 getsockopt()函数和 setsocketopt()函数的介绍......................330 12.1.2套接字选项................................ ..................331 12.1.3套接字选项简单示例.......................................... 332 12.2 S O L ^ S O C K E T 协议族选项........................................... 336 12.2.1 S O—B R O A D C A S T 广播选项....................................336 12.2.2 S O—D E B U G 调试选项......................................... 337 12.2.3 S O _ D O N T R O U T E 不经过路由选项............................. 337 12.2.4 S O—E R R O R 错误选项......................................... 338 12.2.5 S O _ K E E P A L I V E 保持连接选项................................. 338 12.2.6 S O L I N G E R缓冲区处理方式选项...............................339 • XII • U录 12.2.7 S O _ O O B I N L I N E带外数据处理方式选项.........................342 12.2.8 S O _ R C V B U F 和 S O一S N D B U F 缓冲区大小选项................... 342 12.2.9 S O _ R C V L O W A T 和 S O _ S N D L O W A T 缓冲区下限选项............ 343 12.2.10 S O _ R C V T I M E O 和 S O _ S N D T I M E O 收发超时选项............... 343 12.2.11 S O _ R E U S E R A D D R 地址重用选项............................. 344 12.2.12 S O—E X C L U S I V E A D D R U S E 端 U 独占选项...................... 344 12.2.13 S 0 _ T Y P E套接字类型选项.................................... 345 12.2.14 SO_BSDCOMPAT 与 BSD 銮接字兼容选项............................................345 12.2.15 S O _ B I N D T O D E V I C E套接字网络接口绑定选项................. 345 12.2.16 S O _ P R I O R I T Y套接字优先级选项............................. 346 12.3 I P P R O T O J P 选项...................................................347 12.3.1 IP-HD RT NCL 选项............................................ 347 12.3.2 IP O P T N I O S 选项............................................ 347 12.3.3 IP_TOS 选项................................................. 347 12.3.4 IP_TTL 选项..................................................347 12.4 IPP RO TO_TCP 选项................................................. 348 12.4.1 T C P _ K E E P A L I V E 选项................... ..................... 348 12.4.2 T C P _ M A X R T 选项............................................ 348 12.4.3 T C P—M A X S E G 选项.......................................... 349 12.4.4 T C P _ N O D E L A Y 和 T C P _ C O R K 选项............................ 349 1 2 . 5使用套接字选项.................................................... 351 12.5.1设置和获取缓冲区大小........................................ 351 12.5.2获取套接字类型的例子........................................ 355 12.5.3使用套接字选项的综合例子.................................... 356 12.6 ioctl()函数.......................................................... 361 12.6.1 ioctl()函数的命令选项......................................... 361 12.6.2 ioctl()函数的 IO 请求.......................................... 363 12.6.3 ioctl()函数的文件请求......................................... 365 12.6.4 ioctl()函数的网络接U 请求：.....................................365 12.6.5使用ioctl()函数对A R P 高速缓存操作........................... 372 12.6.6使用ioct〖()函数发送路由表请求.................................374 12.7 fcntl()函数......................................................... 374 12.7.1 fcntl()函数的选项............................................. 375 12.7.2使用fcntl()函数修改套接字非阻塞属性.......................... 375 12.7.3使用fcntlO函数设置信号属主...................................376 12.8 小结...............................................................376 第13章原始套接字......................................................................................................377 13.1 概述...............................................................377 1 3 . 2原始套接字的创建.................................................. 379 • XIII • 目录 13.2.1 S O C K J I A W 选项............................................. 379 13.2.2 IPJHDR 1NCL 套接字选项......................................379 13.2.3 不需要bindO函数............................................. 380 1 3 . 3原始套接字发送报文................................................ 380 13.4 原始套接字接收报文................................................ 380 1 3 . 5原始套接字报文处理时的结构........................................ 381 13.5.1 1 P头部的结构........................................... ..... 381 13.5.2 I C M P 头部结构............................................... 382 13.5.3 U D P 头部结构................................................ 384 13.5.4 T C P 头部结构................................................ 386 13.6 ping 的例子........................................................ 387 13.6.1 协议格式............................................. •••..... 388 13.6.2 校验和函数.................................................. 389 13.6.3 设置I C M P发送报文的头部.................................... 390 13.6.4剥离I C M P接受报文的头部.................................... 391 13.6.5 计算时间差.................................................. 392 13.6.6发送报文.................................................... 393 13.6.7接收报文.................................................... 394 13.6.8主函数过程.................................................. 395 13.6.9 主函数 main()................................................ 397 13.6.10 编译测试................... ................................ 400 1 3 . 7洪水攻击.......................................................... 400 13.8 I C M P洪水攻击..................................................... 401 13.8.1 I C M P洪水攻击的原理.........................................401 13.8.2 I C M P洪水攻击的例子.........................................401 13.9 U D P 洪水攻市......................................................405 13.10 S Y N 洪水攻击.....................................................409 13.10.1 S Y N 洪水攻击的原理.........................................409 13.10.2 S Y N 洪水攻击的例子.........................................409 13.11 小结............................................................. 413 第1 4章服务器模型选择....................................................414 1 4 . 1循环服务器:........................................................ 414 14.1.1 U D P 循环服务器.............................................. 414 14.1.2 T C P循环服务器.............................................. 417 1 4 . 2简单并发服务器.................................................... 420 14.2.1并发服务器的模型............................................ 420 14.2.2 U D P 并发服务器.............................................. 420 14.2.3 T C P并发服务器.............................................. 423 14.3 T C P的高级并发服务器模型.......................................... 426 . XIV • 目录 14.3.1 单客户端单进程，统一 accept()................................. 426 14.3.2 单客户端单线程，统一accept()................................. 429 1 4.3.3单客户端单线程，各线程独自acceptO，使用互斥锁.............. 431 14.4 I O复用循环服务器..................................................435 14.4.1 I O复用循环服务器模型介绍....................................435 14.4.2 I O复用循环服务器模型的例子..................................436 14.5 440 第1 5章IPv6简介.......................... ...............................441 15.1 IPv4 的缺陷........................................................ 441 15.2 IPv6 的特点........................................................ 442 15.3 IPv6 的地址......................:.................................. 443 15.3.1 IPv6的单播地址.............................................. 443 15.3.2可聚集全球单播地址.......................................... 443 15.3.3 本地使用单播地址............................................ 444 15.3.4 兼容性地址.................................................. 445 15.3.5 IPv6 多播地址................................................ 446 15.3.6 IPv6 任播地址................................................ 446 15.3.7主机的多个IPv6地址......................................... 447 15.4 IPv6 的头部........................................................ 447 15.4.1 IPv6 头部格式........................................ ........ 447 15.4.2 与IPv4头部的对比........................................... 448 15.4.3 IPv6 的 T C P 头部............................................. 449 15.4.4 IPv6 的 U D P 头部............................................. 449 15.4.5 IPv6 的 I C M P 头部............................................ 449 15.5 IPv6运行环境...................................................... 451 15.5.1 加载 IPv6 模块............................................... 451 15.5.2查看是否支持IPv6............................................ 452 15.6 IPv6的结构定义.................................................... 453 15.6.1 IPv6的地址族和协议族........................................453 15.6.2套接字地址结构...............................................453 15.6.3 地址兼容考虑................................................ 455 15.6.4 IPv6 通用地址................................................ 455 15.7 IPv6的套接字函数.................................................. 456 15.7.1 socketO 函数.................................................. 456 15.7.2没有发生改变的函数.......................................... 456 15.7.3 发生改变的函数...............................................457 15.8 IPv6的套接字选项.................................................. 457 15.8.1 IPv6的套接字选项............................................ 457 15.8.2 单播跳限 I P V 6 _ U N I C A S T _ H O P S............................... 459 • XV • 目录 15.8.3发送和接收多播包............................................ 459 15.8.4 IPv6中获得时间戳的ioctl命令................................. 460 15.9 IPv6的库函数...................................................... 460 15.9.1地址转换函数的差异.......................................... 460 15.9.2域名解析函数的差异.......................................... 461 15.9.3 测试宏...................................................... 463 15.10 IPv6的编程的一个简单例子......................................... 463 15.10.1 服务器程序................................................. 464 15.10.2 客户端程序................................................. 465 15.10.3 编译调试................................................... 467 15.11 小结............................................................. 467 第3 篇Linux内核网络编程第16章Linux内核中网络部分结构以及分布...............................................................470 16.1 概述...............................................................470 16.1.1代码目录分布................................................ 470 16.1.2内核中网络部分流程简介...................................... 472 16.1.3系统提供修改网络流程点...................................... 474 16.1.4 sk_buff 结构..................................................475 16.1.5 网络协议数据结构inet_protosw................................. 478 1 6 . 2软中断C P U 报文队列及其处理....................................... 479 16.2.1 Linux内核网络协议层的层间传递手段— 软中断................ 479 1 6 . 2 . 2网络收发处理软中断的实现机制................................ 481 16.3 socket数据如何在内核中接收和发送...................................482 16.3.1 socket()的初始化.............................................. 482 16.3.2 接收网络数据recv()........................................... 482 16.3.3发送网络数据sendO........................................... 483 16.4 小结...............................................................484 第17章neffilter框架内报文处理.................................................................................485 17.1 netfilter............................................................ 485 17.1.1 netfilter 简介..................................................485 17.1.2 netfilter 框架..................................................486 17.1.3 netfilter 检査时的表格.........;................................487 17.1.4 netfilter 的规则................................................487 17.2 iptables 和 netfilter...................................................488 17.2.1 iptables 简介..................................................488 17.2.2 iptables 的表和链............................................. 488 • XVI • 目录 17.2.3 使用iptables设置过滤规则.....................................489 1 7 . 3内核模块编程...................................................... 492 17.3.1 内核 “Hello, World! ”程序................................... 492 17 . 3 . 2内核模块的基本架构.......................................... 494 1 7 . 3 . 3内核模块加载和卸载过程...................................... 496 1 7 . 3 . 4内核模块初始化和清理函数.................................... 497 1 7 . 3 . 5内核模块初始化和淸理过程的容错处理.......................... 497 1 7 . 3 . 6内核模块编译所需的Makefile.................................. 498 17.4 5 个钩子点......................................................... 499 17.4.1 netfilter 的 5 个钩子,点......................................... 499 17.4.2 N F H O O K 'k .................................................500 17.4.3钩了.的处理规则.............................................. 501 1 7 . 5注册/注销钩子...................................................... 502 17.5.1 结构 nf_hook_ops............................................. 502 17.5.2注册钩子.................................................... 503 17.5.3 注销钩子.................................................... 504 17.5.4注册注销函数................................................ 504 1 7 . 6钩子的简单处理例子................................................ 505 17.6.1 功能描述.................................................... 505 17.6.2 需求分析.................................................... 506 17.6.3 ping回显屏蔽实现............................................ 506 17.6.4禁止向目的IP地址发送数据的实现............................. 506 17.6.5 端口关闭实现................................................ 506 17.6.6动态配置实现................................................ 508 17.6.7可加载内核实现代码.......................................... 509 17.6.8应用层测试代码实现.......................................... 516 17.6.9 编泽运行.................................................... 516 17.7 •点多个钩子的优先级...............................................517 1 7 . 8校验和问题........................................................ 518 17.9 小结.... ...........................................................518 第4篇综合案例第1 8章一个简单W e b 服务器的例子S H T T P D ............................... 522 18.1 S H T T P D的需求分析................................................ 522 18.1.1 S H T T P D启动参数可动态配置的需求............................ 523 18.1.2 S H T T P D的多客户端支持的需求................................ 524 18.1.3 S H T T P D支持方法的需求...................................... 525 18.1.4 S H T T P D支持的H T T P协议版本的需求.......................... 526 • XVII • 0 录 18.1.5 S H T T P D支持头部的需求...................................... 527 18.1.6 S H T T P D 定位 URI 的需求......................................527 18.1.7 S H T T P D 支持 CGI 的需求......................................528 18.1.8 S H T T P D错误代码的需求............... ....................... 529 18.2 S H T T P D的模块分析和设计.......................................... 530 18.2.1 S H T T P D 的主函数............................................ 530 18.2.2 S H T T P D命令行解析的分析设计................................ 531 18.2.3 S H T T P D配置文件解析的分析设计.............................. 532 18.2.4 S H T T P D的多客户端支持的分析设计............................ 534 18.2.5 S H T T P D头部解析的分析设计.................................. 536 18.2.6 S H T T P D 对 URI 的分析设计....................................537 18.2.7 S H T T P D支持方法的分析设计.................................. 537 18.2.8 S H T T P D支持C G I的分析设计................................. 538 18.2.9 S H T T P D错误处理的分析设计................................. <540 18.3 S H T T P D各模块的实现.................................... :......... 542 18.3.1 S H T T P D命令行解析的实现.................................... 543 18.3.2 S H T T P D文件配置解析的实现.................................. 545 18.3.3 S H T T P D的多客户端支持的实现................................ 547 18.3.4 S H T T P D所请求U R I解析的实现............................... 551 18.3.5 S H T T P D方法解析的实现...................................... 552 18.3.6 S H T T P D响应方法的实现...................................... 552 18.3.7 S H T T P D 支持 CGI 的实现......................................556 18.3.8 S H T T P D支持H T T P协议版本的实现............................ 559 18.3.9 S H T T P D内容类型的实现...................................... 559 18.3.10 S H T T P D错误处理的实现..................................... 561 18.3.11 S H T T P D生成目录下文件列表文件的实现.......................563 18.3.12 S H T T P D主函数的实现....................................... 565 18.4 S H T T P D的编译、调试和测试........................................ 566 18.4.1 建立源文件...................................................566 18.4.2 制作 Makefile.................................................566 18.4.3 制作执行文件........................................:....... 567 18.4.4使用不同的浏览器测试服务器程序.............................. 567 18.5 小结...............................................................568 第1 9章一个简单网络协议栈的例子S I P ......................................569 19.1 S I P网络协议找的功能描述........................................... 569 19.1.1 SIP网络协议栈的基本功能描述................................ 570 19.1.2 S I P网络协议栈的分层功能描述................................ 570 19.1.3 S I P网络协议栈的用户接U 功能描述............................ 571 19.2 S I P网络协议找的架构............................................... 571 • XVIII • S 录 19.3 S I P网络协议找的存储区缓存......................................... 572 19.3.1 SIP存储缓冲的结构定义....................................... 573 19.3.2 SIP存储缓冲的处理函数....................................... 577 19.4 S I P网络协议找的网络接U 层......................................... 579 19.4.1 SI P网络接U 层的架构......................................... 579 19.4.2 S I P网络接U 层的数据结构...................................•.••■580 19.4.3 S I P网络接口层的初始化函数...................................581 19.4.4 S I P网络接口层的输入函数.....................................583 19.4.5 S I P网络接口层的输出函数.....................................586 19.5 S I P网络协议栈的A R P 层............................................ 588 19.5.1 SIP地址解析层的架构......................................... 588 19.5.2 SIP地址解析层的数据结构.....................................588 19.5.3 SIP地址解析层的映射表.......................................590 19.5.4 SIP地址解析层的A R P 映射表维护函数......................... 591 19.5.5 SIP地址解析层的A R P 网络报文构建函数.... :..................593 19.5.6 S1P地址解析层的A R P 网络报文收发处理函数................... 595 19.6 S I P网络协议栈的IP层.............................................. 598 19.6.1 S I P网际协议层的架构......................................... 598 19.6.2 S I P网际协议层的数据结构.....................................599 19.6.3 S I P网际协议层的输入函数.....................................601 19.6.4 S I P网际协议层的输出函数.....................................605 19.6.5 S I P网际协议层的分片函数.....................................606 19.6.6 S I P网际协议层的分片组装函数................................ 607 19.7 S I P网络协议栈的I C M P层........................................... 611 19.7.1 SIP控制报文协议的数据结构.................................. 611 19.7.2 SIP控制报文协议的协议支持...................................612 19.7.3 SIP控制报文协议的输入函数.................................. 613 19.7.4 SIP控制报文协议的回显应答函数.............................. 614 19.8 S I P网络协议栈的U D P 层............................................ 615 19.8.1 SIP数据报文层的数据结构.....................................615 19.8.2 SIP数据报文层的控制单元.....................................615 19.8.3 SIP数据报文层的输入函数.....................................617 19.8.4 SIP数据报文层的输出函数.....................................618 19.8.5 SIP数据报文层的建立函数.....................................618 19.8.6 SIP数据报文层的释放函数.....................................619 19.8.7 SIP数据报文层的绑定函数.....................................620 19.8.8 SIP数据报文层的发送数据闲数.................................621 19.8.9 SIP数据报文层的校验和计算...................................622 19.9 S I P网络协议栈的协议无关层......................................... 623 19.9.1 SIP协议无关层的系统架构.....................................623 • XIX • 目录 19.9.2 SIP协议无关层的函数形式.....................................624 19.9.3 S1P协议无关层的接收数据函数................................ 624 19.10 S I P网络协议栈的B S D 接U 层....................................... 625 19.10.1 S IP用户接口层的架构........................................ 625 19.10.2 SIP用户接n 层的套接字建立函数............................. 626 19.10.3 SIP用户接M 层的套接字关闭函数............................. 627 19.10.4 SIP用户接U 层的套接字绑定函数............................. 627 19.10.5 SIP用户接丨」层的套接字连接函数............................. 628 19.10.6 SIP用户接U 层的套接字接收数据函数......................... 628 19.10.7 SIP用户接口层的发送数据函数................................629 19.11 S I P网络协议找的编译.............................................. 630 19.11.1 SI P的文件结构.............................................. 630 19.11.2 SIP 的 Makefile.............................................. 631 19.11.3 SIP的编译运行.............................................. 631 19.12 小结..............................................................631 第2 0章一个简单防火墙的例子S I P F W .......................................633 20.1 S I P F W防火墙的功能描述............................................ 633 20.1.1 S I P F W防火墙对主机进行网络数据过滤的功能描述............... 633 20.1.2 S I P F W防火墙用户设置防火墙规则的功能描述................... 634 20.1.3 S I P F W防火墙配K 文件等附加功能的功能描述................... 634 20.2 SIPFW 需求分析.................................................... 634 20.2.1 S I P F W防火墙条件和动作......................................635 20.2.2 S I P F W防火墙支持过滤的类型和内容........................... 635 20.2.3 S I P F W防火墙过滤的方式和动作............................... 638 20.2.4 S I P F W防火墙的配置文件...................................... 640 20.2.5 S I P F W防火墙命令行配置格式..................................640 20.2.6 S I P F W防火墙的规则文件格式..................................642 20.2.7 S I P F W防火墙的日志文件数据格式............................. 643 20.2.8 S I P F W防火墙构建所采用的技术方案........................... 644 2 0 . 3使用netlink进行用户空间和内核空间数据交S ......................... 645 20.3.1 netlink的用户空间程序设计.................................... 645 20.3.2 netlink 的内核空间 A P I........................................ 648 2 0 . 4使用proc进行内存数据用户空间映射..................................650 20.4.1 proc虚拟文件系统的结构...................................... 650 20.4.2 创建proc虚拟文件........................................... 651 2 0 . 4 . 3删除proc虚拟文件........................................... 652 20.4.4 proc文件的写函数............................................ 652 20.4.5 proc文件的读函数............................................ 653 2 0 . 5内核空间的文件操作函数............................................ 654 • XX • 20.5.1 内核空间的文件结构.......................................... 654 20.5.2 内核空间的文件建立操作...................................... 655 20.5.3 内核空间的文件读写操作...................................... 656 20.5.4 内核空间的文件关闭操作...................................... 657 20.6 S I P F W防火墙的模块分析和设计......................................657 20.6.1 S I P F W防火墙的总体架构...................................... 657 20.6.2 S I P F W防火墙的用户命令解析................................. 660 20.6.3 S I P F W用户空间与内核空间的交互............................. 663 20.6.4 S I P F W防火墙内核链h 的规则处理............................. 666 20.6.5 S I P F W防火墙的P R O C 虑拟文件系统........................... 668 20.6.6 S I P F W防火墙的配置文件和口志文件处理....................... 669 20.6.7 S I P F W防火墙的过滤模块设计................................. 671 20.7 S I P F W防火墙各功能模块的实现......................................673 20.7.〗 S I P F W防火墙的命令解析代码................................. 674 20.7.2 S I P F W防火墙的过滤规则解析模块代码......................... 678 20.7.3 S I P F W防火墙的网络数据拦截模块代码......................... 680 20.7.4 S I P F W防火墙的P R O C 虚拟文件系统........................... 681 20.7.5 S I P F W防火墙对配置文件的解析............................... 683 20.7.6 S I P F W防火墙内核模块初始化和退出........................... 684 2 0 . 7 . 7用户空间处理主函数.......................................... 685 20.8 编译、调试和测试.......................... ....................... 686 2 0 . 8 . 1用户程序和内核程序的Makefile................................ 686 20.8.2 编译及运行.................................................. 687 2 0 . 8 . 3下发过滤规则，测试过滤结果.................................. 688 20.9 小结.............................................................. 690

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