日期:2014-05-16  浏览次数:20884 次

linux下用户程序同内核通信实例一(netlink)


linux下用户程序同内核通信的方式一般有ioctl, proc文件系统,剩下一个就是Netlink套接字了。 这里先介绍下netlink。

先抄一段前辈对这几种通信方式的比较:

传送门http://blog.csdn.net/tqyou85/article/details/3939931

Netlink 是一种在内核与用户应用间进行双向数据传输的非常好的方式,用户态应用使用标准的 socket API 就可以使用 netlink 提供的强大功能,内核态需要使用专门的内核 API 来使用 netlink。

Netlink 相对于系统调用,ioctl 以及 /proc 文件系统而言具有以下优点:

1,为了使用 netlink,用户仅需要在 include/linux/netlink.h 中增加一个新类型的 netlink 协议定义即可, 如 #define NETLINK_MYTEST 17 然后,内核和用户态应用就可以立即通过 socket API 使用该 netlink 协议类型进行数据交换。但系统调用需要增加新的系统调用,ioctl 则需要增加设备或文件, 那需要不少代码,proc 文件系统则需要在 /proc 下添加新的文件或目录,那将使本来就混乱的 /proc 更加混乱。

2. netlink是一种异步通信机制,在内核与用户态应用之间传递的消息保存在socket缓存队列中,发送消息只是把消息保存在接收者的socket的接 收队列,而不需要等待接收者收到消息,但系统调用与 ioctl 则是同步通信机制,如果传递的数据太长,将影响调度粒度。

3.使用 netlink 的内核部分可以采用模块的方式实现,使用 netlink 的应用部分和内核部分没有编译时依赖,但系统调用就有依赖,而且新的系统调用的实现必须静态地连接到内核中,它无法在模块中实现,使用新系统调用的应用在编译时需要依赖内核。

4.netlink 支持多播,内核模块或应用可以把消息多播给一个netlink组,属于该neilink 组的任何内核模块或应用都能接收到该消息,内核事件向用户态的通知机制就使用了这一特性,任何对内核事件感兴趣的应用都能收到该子系统发送的内核事件,在 后面的文章中将介绍这一机制的使用。

5.内核可以使用 netlink 首先发起会话,但系统调用和 ioctl 只能由用户应用发起调用。

6.netlink 使用标准的 socket API,因此很容易使用,但系统调用和 ioctl则需要专门的培训才能使用。


下面这两部分代码主要的目的是用netlink机制实现用户程序和内核的通信。 具体就是用户程序执行./netlink -S [我是参数] 或./netlink -G 时,内核会返回"S know you!" 和“I know you!” 这两种字符串, 然后输出。 内核和用户程序均加有打印。

一、内核模块

1. Makefile依赖的编译规则 ruler.dir

PWD := $(shell pwd)

all: modules romfs

modules:
	$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
	@echo $(OBJ)

modules_install:
	$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules_install

romfs:
	cp -rf *.ko $(MODULES_BUILD_DIR)

clean:
	rm *.o *.ko *.mod.* Module.* modules.* 
	rm -rf $(MODULES_BUILD_DIR)

obj-m := $(MOD_NAME).o

2.Makefile