《网络编程》ioctl 操作

概要

         ioctl 功能与 fcntl 功能类似，它可以被用于描述操作的叙述字符，获取或设置属性的描述是开放式的叙事休息，但在网络编程的两个功能有关的不同类型的操作。fcntl 作、文件操作，而 ioctl 函数除了能够操作 fcntl 函数可操作的类型之外，还能够进行接口操作、路由表操作、 ARP 快速缓存操作以及流系统操作。

ioctl 函数

该函数能够实现对已打开描写叙述符进程操作。其定义例如以下：

/* 函数功能：操作描写叙述符，设置已打开的描写叙述符属性。* 函数原型：*/ #include <sys/ioctl.h> /* Perform the I/O control operation specified by REQUEST on FD.One argument may follow; its presence and type depend on REQUEST.Return value depends on REQUEST. Usually -1 indicates error. */ int ioctl (int fd, unsigned long int request, .../* void *arg */); /** 说明：* 把和网络相关的请求request划分为下面 6 类：* （1）套接字操作* （2）文件操作* （3）接口操作* （4）ARP快速缓存操作* （5）路由表操作* （6）流系统*/ /* *fcntl函数 *功能：操纵文件描写叙述符，设置已打开的文件的属性*/ int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ ); /*说明：* fcntl 函数提供了与网络编程相关的特性例如以下：* （1）非堵塞式IO。标志：O_NONBLOCK* （2）信号驱动式IO；标志：O_ASYNC* （3）套接字属性；标志：F_GETOWN、F_SETOWN** cmd的取值能够例如以下：* 拷贝文件描写叙述符* F_DUPFD (long)* 设置/获取文件描写叙述符标志* F_GETFD (void)* F_SETFD (long)* 设置/获取文件状态标志* F_GETFL (void)* F_SETFL (long)* 获取/设置文件锁* F_GETLK* F_SETLK，F_SETLKW*/ 当中 request 參数以及 arg 地址指向的数据类型与网络相关。下面列出了不同网络类型相应的信息：

以下针对由请求 request 划分的 6 大类进行分析。

套接字操作

由上面表格能够知道，在套接字操作中，ioctl 函数的请求 request 參数有 3 可选值，而且这 3 个值相应的第三个參数的数据类型是一个指向整数的指针。

SIOCATMARK：若套接字的 读指针 当前位于带外标记，则 ioctl 函数通过第三个參数指向的整数返回非 0 值；否则返回 0 值；

SIOCGPRP：通过由第三个參数指向的整数返回套接字的 进程 ID 或进程组 ID。该 ID 指定针对套接字的 SIGIO 或 SIGURG 信号的接收进程；等价于 fcntl 函数指定 F_GETOWN 命令；

SIOCSPGRP：把套接字的 进程 ID 或 进程组 ID 设置成由第三个參数指向的整数，该 ID 指定针对套接字的 SIGIO 或 SIGURG 信号的接收进程。等价于 fcntl 函数指定 F_SETOWN 命令。

文件操作

依据 请求 request 參数和第三个參数不同有下面的内容：

FIONBIO：依据 ioctl 函数第三个參数指向一个 0 值或非 0 值，可清除或设置套接字的非堵塞 I/O 标志；

FIOASYNC：依据 ioctl 函数第三个參数指向一个 0 值或非 0 值，可清除或设置套接字的信号驱动异步 I/O 标志，决定是否接收针对套接字的异步 I/O 信号（SIGIO）；

FIONREAD：依据 ioctl 函数第三个參数指向的整数返回当前套接字接收缓冲区的字节数；

FIOSETOWN：对于套接字和前面的 SIOCSPGRP 等效：

FIOGETOWN：对于套接字和前面的 SIOCGPGRP 等效：

接口操作

        须要处理网络接口。首先必须从内核获取配置在系统上的全部接口信息。详细请求 request 參数的取值由上表可知。SIOCGIFCONF：从内核中获取系统中配置的全部接口。它使用了结构 ifconf，ifconf 又使用了 ifreq 结构。

在调用 ioctl 之前分配一个缓冲区和一个 ifconf 结构，然后初始化后者，iotctl 的第三个參数指向 ifconf 结构。

/* 结构定义例如以下：*/ struct ifconf {int ifc_len; /* size of buffer, value-result */union {caddr_t ifcu_buf; /* input from user->kernel */struct ifreq *ifcu_req; /* return from kernel->user */}ifc_ifcu; }; #define ifc_buf ifc_ifcu.ifcu_buf #define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req #define IFNAMSIZ 16 struct ifreq {char ifr_name[IFNAMSIZ];union {struct sockaddr ifru_addr;struct sockaddr ifru_dstaddr;struct sockaddr ifru_broadaddr;short ifru_flags;int ifru_metric;caddr_t ifru_data;}ifr_ifru; }; #define ifr_addr ifr_ifru.ifru_addr #define ifr_dstaddr ifr_ifru.ifru_dstaddr #define ifr_broadaddr ifr_ifru.broadaddr #define ifr_flags ifr_ifru.ifru_flags #define ifr_metric ifr_ifru.ifru_metric #define ifr_data ifr_ifru.ifru_data

ARP 快速缓存操作

能够使用 ioctl 函数操作 ARP 快速缓存，ioctl 函数的第三个參数必须指向一个 arpreq 结构，其结构定义例如以下：

/* ARP ioctl request. */ struct arpreq{struct sockaddr arp_pa; /* Protocol address. */struct sockaddr arp_ha; /* Hardware address. */int arp_flags; /* Flags. */struct sockaddr arp_netmask; /* Netmask (only for proxy arps). */char arp_dev[16];};/* ARP Flag values. */ #define ATF_COM 0x02 /* Completed entry (ha valid). */ #define ATF_PERM 0x04 /* Permanent entry. */ #define ATF_PUBL 0x08 /* Publish entry. */ #define ATF_USETRAILERS 0x10 /* Has requested trailers. */ #define ATF_NETMASK 0x20 /* Want to use a netmask (onlyfor proxy entries). */ #define ATF_DONTPUB 0x40 /* Don't answer this addresses. */ #define ATF_MAGIC 0x80 /* Automatically added entry. *//* Support for the user space arp daemon, arpd. */ #define ARPD_UPDATE 0x01 #define ARPD_LOOKUP 0x02 #define ARPD_FLUSH 0x03 下面是请求參数的值及其功能：

SIOCSARP：把一个新的表项加入到 ARP 快速缓存，或改动当中已经存在的一个表项。

SIOCDARP：从 ARP 快速缓存中删除指定的一个表项；

SIOCGARP：从 ARP 快速缓存中获取一个表项；

路由表操作

ioctl 函数有 2 个请求能够操作路由，其相应的第三个參数是指向 rtentry 结构的指针，该结构定义例如以下

/* This structure gets passed by the SIOCADDRT and SIOCDELRT calls. */ struct rtentry{unsigned long int rt_pad1;struct sockaddr rt_dst; /* Target address. */struct sockaddr rt_gateway; /* Gateway addr (RTF_GATEWAY). */struct sockaddr rt_genmask; /* Target network mask (IP). */unsigned short int rt_flags;short int rt_pad2;unsigned long int rt_pad3;unsigned char rt_tos;unsigned char rt_class; #if __WORDSIZE == 64short int rt_pad4[3]; #elseshort int rt_pad4; #endifshort int rt_metric; /* +1 for binary compatibility! */char *rt_dev; /* Forcing the device at add. */unsigned long int rt_mtu; /* Per route MTU/Window. */unsigned long int rt_window; /* Window clamping. */unsigned short int rt_irtt; /* Initial RTT. */}; 下面是请求參数的值及其功能：

SIOCADDRT：往路由表中添加一个表项；

SIOCDELRT：往路由表中删除一个表项；

总结

这章内容基本是环绕 ioctl 函数中的请求參数和第三个參数进行的。感觉不好记忆，由于都是一些參数标志，相关信息还是查看书本上的解说，书本上有给出几个样例。
參考资料： 《Unix 网络编程》

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转载于:https://www.cnblogs.com/gcczhongduan/p/4814052.html

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总结

以上是生活随笔为你收集整理的《网络编程》ioctl 操作的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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