使用内核线程的Netlink内核模块

使用内核线程的Linux内核的Netlink服务器

• 代码仓库
• ./client下是客户目录
• 根目录下执行make可以编译模块，执行./remake.sh可以一键编译安装
• 此服务器运行在Ubuntu系统，内核版本为6.5.0-27-generic，基于NETLINK协议
• 主要实现了基于netlink的通信响应，每次响应的时候都创建一个内核线程（kthread）来执行操作，执行完之后线程自动结束
  • 在内核中，不需要手动的执行wait或者是join等负责回收工作，内核会自动回收内核线程
  • 可以在需要强行停止的时候执行kthread_stop() 函数。该函数会向内核线程发送一个停止请求,并等待线程完全退出。在内核线程函数中,我们可以使用 kthread_should_stop() 函数来检查是否收到了停止请求, 检测到该函数返回值为真的时候退出内核线程的工作函数。

    netlink

• 内核创建netlink服务端

  nl_sk = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_USER, &cfg);

• 上面注意NETLINK_USER协议号必须跟用户态的程序设置的相同，否则无法通信
• 发送数据使用nlmsg_new, nlmsg_put两个函数构造信息，使用nlmsg_unicast发送数据（不区分多播组）
• 接收数据使用回调函数实现

  // 创建netlink socket
  struct netlink_kernel_cfg cfg = {
      .input = <call back function>,
  };
  nl_sk = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_USER, &cfg);

• 回调函数会自动传入此时接收到的数据，使用内核提供的宏NLMSG_DATA和NLMSG_PAYLOAD等可以提取到信息和长度

  用户端的相关操作

• 创建socksock_fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_USER);
• 绑定后可以通信bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&src_addr, sizeof(src_addr))
• 发送sendmsg(sock_fd, &msg, 0)
• 接收recvmsg(sock_fd, &msg_recv, 0)

  /proc下的文件

• 在/proc下创建一个文件用于读取内核模块的信息

  proc_entry = proc_create("netlink_stats", 0666, NULL, &proc_file_fops);

• 处理用户的读取操作

  // proc文件的读取操作
  static ssize_t proc_read(struct file *file, char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos) {
      char buffer[128];
      int len;
  
      len = sprintf(buffer, "Messages received: %d\nTotal bytes: %d\n", message_count, total_bytes);
      return simple_read_from_buffer(user_buf, count, ppos, buffer, len);
  }

  内核线程

• kthread_run(threadfn, data, namefmt, ...)
• 第一个函数是一个int(*)(void*)的函数，接收一个void*的参数，返回一个返回码
• 第二个是传入的参数
• 第三个是名称

  执行结果

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