[技術] 在Linux User-Space下實做L3 Protocol

Written on 4:01 下午 by Yu Lai

其實這篇應該是要接續上一篇寫的，因為用到的方法是和上一篇相同
的，但由於主題比較不太一樣，所以就分開來寫了。

在Linux中，一般要實做新的L3 protocol，大都是從kernel去下手，
效能較好，能存取的資源也比較多。但在開發embedded system下往
往有專案時間壓力以及軟體彈性的需求，去改kernel來達到這些要求
也就有點不太實際。所以我採用了在上一篇中使用的方法，也就是
Raw Socket與LPF(Linux Packet Filter)來完成一個L3 Protocol的
實做。

和Sniffer一樣的，我們使用了Raw Socket與LPF，比較不同的地方在
於LPF所使用的Filter。由於我們的protocol是定義成採用0x1219的
ether type，所以在配合tcpdump生成BPF code時用了以下的指令。

# tcpdump -dd -s 2048 ether proto 0x1219
{ 0x28, 0, 0, 0x0000000c },
{ 0x15, 0, 1, 0x00001219 },
{ 0x6, 0, 0, 0x00000800 },
{ 0x6, 0, 0, 0x00000000 }

以下是部份的實做的程式碼：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/time.h>
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <linux/filter.h>
#include <linux/sockios.h>

void *mcpV2Handler(void *arg) {

 int sock, n;
 int rr;
 U8 buf[2048];
 U8 tmp[8], tmpSlot;
 U8 lastBegMac[6];
 U32 lastBegTime = 0;
 U32 * pGroupKey;
 tMcpFrame *frame;
 tMcpPacket *packet;
 tMcpCardInfo *cardInfo;
 pthread_t mcpV2Sender_tid;
 pthread_t mcpV2TxRx_tid;
 struct sock_fprog filter;

 /* Using tcpdump to generate BPF code */
 /*
     # tcpdump -d -s 2048 ether proto 0x1219
     (000) ldh      [12]
     (001) jeq      #0x1219          jt 2    jf 3
     (002) ret      #2048
     (003) ret      #0
 */
 struct sock_filter bpf_code[]= {
  { 0x28, 0, 0, 0x0000000c },
  { 0x15, 0, 1, 0x00001219 },
  { 0x6, 0, 0, 0x00000800 },
  { 0x6, 0, 0, 0x00000000 }
 };

 filter.len = sizeof(bpf_code)/sizeof(bpf_code[0]);
 filter.filter = bpf_code;

 /* set detached thread */
 pthread_detach(pthread_self());

 if ((sock=socket(PF_PACKET, SOCK_PACKET, htons(ETH_P_ALL)))<0) {
  perror("socket");
  exit(1);
 }

 /* Attach the bpf filter to the socket */
 if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_FILTER, &filter, sizeof(filter))<0){
  perror("setsockopt");
  close(sock);
  exit(1);
 }

 /* ----------- Start implement ----------- */

 while(1) {
  n = recvfrom(sock, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL);
  if(n < 22) { /* 6+6+2+2+4+2+N */
   printf("invalid packet\n");
   continue;
  }

  frame = (tMcpFrame *)buf;

  if(memcmp(frame->srcAddr, myMac, 6) == 0)
   continue;

  MCP_LOG("Dump: %02x%02x%02x%02x%02x%02x|"
   "%02x%02x%02x%02x%02x%02x|"
   "%04x|%04x|%08x|%04x|"
   "%02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x",
   frame->dstAddr[0], frame->dstAddr[1], frame->dstAddr[2], 
   frame->dstAddr[3], frame->dstAddr[4], frame->dstAddr[5],
   frame->srcAddr[0], frame->srcAddr[1], frame->srcAddr[2], 
   frame->srcAddr[3], frame->srcAddr[4], frame->srcAddr[5],
   ntohs(frame->etherType),
   ntohs(frame->mcpProtoType),
   ntohl(frame->groupKey),
   ntohs(frame->dataLength),
   frame->data[0], frame->data[1], frame->data[2], frame->data[3], 
   frame->data[4], frame->data[5], frame->data[6], frame->data[7], frame->data[8]);

  if(ntohs(frame->mcpProtoType) == 1 && ntohl(frame->groupKey) == myGroupKey) {
   /* blah blah */
   /* blah blah */
   /* blah blah */
  }

 }

 close(sock);

}

Posted in 技術, C, Linux, Network

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