在linux系統中的驅動程序分為三大類：字符設備、塊設備和網絡設備。網絡設備采用socket編程，并不需要打開什么設備。網絡設備驅動程序中分為很多層，最下面的一層是與硬件相關的，也是我們所關心的，其它層都是純軟件的概念，與協議相關。最下面的一層只需要實現兩個功能：實現收和發送數據。
網卡驅動程序框架:app: socket-------------------------------------------------- --------------- --------------- 若干層網絡協議--純軟件 --------------- ---------------hard_start_xmit|| // // || netif_rx sk_buff --------------- 硬件相關的驅動程序(要提供hard_start_xmit, 有數據時要用netif_rx上報) -------------------------------------------------- 硬件我們這樣表示驅動程序的實現過程： 1. 分配一個net_device結構體 2. 設置: 2.1 發包函數: hard_start_xmit 2.2 收到數據時(在中斷處理函數里)用netif_rx上報數據 2.3 其他設置 3. 注冊: register_netdevice
下面開始真正寫一個虛擬網卡驅動程序。
#include <linux/module.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/netdevice.h>#include <linux/etherdevice.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/types.h>#include <linux/fcntl.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/ioport.h>#include <linux/in.h>#include <linux/skbuff.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/spinlock.h>#include <linux/string.h>#include <linux/init.h>#include <linux/bitops.h>#include <linux/delay.h>#include <asm/system.h>#include <asm/io.h>#include <asm/irq.h>static struct net_device *vnet_dev;static int virt_net_init(void){ /* 1. 分配一個net_device結構體 */ vnet_dev = alloc_netdev(0, "vnet%d", ether_setup);; /* alloc_etherdev */ /* 2. 設置 */ /* 3. 注冊 */ register_netdev(vnet_dev); return 0;}static void virt_net_exit(void){ unregister_netdev(vnet_dev); free_netdev(vnet_dev);}module_init(virt_net_init);module_exit(virt_net_exit);MODULE_AUTHOR("thisway.diy@163.com,17653039@QQ.com");MODULE_LICENSE("GPL");這就是一個最簡單的驅動程序。裝上這個驅動程序后，進行一下操作
1. insmod virt_net.ko2. ifconfig vnet0 3.3.3.3 ifconfig // 查看3. ping 3.3.3.3 // 會發現成功 ping 3.3.3.4 // 會發現死機由此可以看出，雖然我們還沒有提供發包和收包的函數，但ping自己竟然可以成功，說明ping自己的時候沒有經過驅動程序最下面的那一層，ip只是一個純軟件的概念，跟硬件毫無關系。 現在我們添加發包函數：
static struct net_device *vnet_dev;static int virt_net_send_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev){ static int cnt = 0; 當ping 3.3.3.4的時候發現打印出了信息。 接下來添加MAC地址和統計信息：#include <linux/module.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/netdevice.h>#include <linux/etherdevice.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/types.h>#include <linux/fcntl.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/ioport.h>#include <linux/in.h>#include <linux/skbuff.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/spinlock.h>#include <linux/string.h>#include <linux/init.h>#include <linux/bitops.h>#include <linux/delay.h>#include <asm/system.h>#include <asm/io.h>#include <asm/irq.h>static struct net_device *vnet_dev;static int virt_net_send_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev){ static int cnt = 0; printk("virt_net_send_packet cnt = %d/n", ++cnt); /* 對于真實的網卡, 把skb里的數據通過網卡發送出去 */ /* 更新統計信息 */ dev->stats.tx_packets++; dev->stats.tx_bytes += skb->len; return 0;}static int virt_net_init(void){ /* 1. 分配一個net_device結構體 */ vnet_dev = alloc_netdev(0, "vnet%d", ether_setup);; /* alloc_etherdev */ /* 2. 設置 */ vnet_dev->hard_start_xmit = virt_net_send_packet; /* 設置MAC地址 */ vnet_dev->dev_addr[0] = 0x08; vnet_dev->dev_addr[1] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[2] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[3] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[4] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[5] = 0x11; /* 3. 注冊 */ register_netdev(vnet_dev); return 0;}static void virt_net_exit(void){ unregister_netdev(vnet_dev); free_netdev(vnet_dev);}module_init(virt_net_init);module_exit(virt_net_exit);MODULE_AUTHOR("thisway.diy@163.com,17653039@qq.com");MODULE_LICENSE("GPL");這樣，當我們ping 3.3.3.4的時候，會發現統計信息已經加上。
接下里，我們構造一個假的包，然后上報。
#include <linux/module.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/netdevice.h>#include <linux/etherdevice.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/types.h>#include <linux/fcntl.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/ioport.h>#include <linux/in.h>#include <linux/skbuff.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/spinlock.h>#include <linux/string.h>#include <linux/init.h>#include <linux/bitops.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/ip.h>#include <asm/system.h>#include <asm/io.h>#include <asm/irq.h>static struct net_device *vnet_dev;static void emulator_rx_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev){ /* 參考LDD3 */ unsigned char *type; struct iphdr *ih; __be32 *saddr, *daddr, tmp; unsigned char tmp_dev_addr[ETH_ALEN]; struct ethhdr *ethhdr; struct sk_buff *rx_skb; // 從硬件讀出/保存數據 /* 對調"源/目的"的mac地址 */ ethhdr = (struct ethhdr *)skb->data; memcpy(tmp_dev_addr, ethhdr->h_dest, ETH_ALEN); memcpy(ethhdr->h_dest, ethhdr->h_source, ETH_ALEN); memcpy(ethhdr->h_source, tmp_dev_addr, ETH_ALEN); /* 對調"源/目的"的ip地址 */ ih = (struct iphdr *)(skb->data + sizeof(struct ethhdr)); saddr = &ih->saddr; daddr = &ih->daddr; tmp = *saddr; *saddr = *daddr; *daddr = tmp; //((u8 *)saddr)[2] ^= 1; /* change the third octet (class C) */ //((u8 *)daddr)[2] ^= 1; type = skb->data + sizeof(struct ethhdr) + sizeof(struct iphdr); //printk("tx package type = %02x/n", *type); // 修改類型, 原來0x8表示ping *type = 0; /* 0表示reply */ ih->check = 0; /* and rebuild the checksum (ip needs it) */ ih->check = ip_fast_csum((unsigned char *)ih,ih->ihl); // 構造一個sk_buff rx_skb = dev_alloc_skb(skb->len + 2); skb_reserve(rx_skb, 2); /* align IP on 16B boundary */ memcpy(skb_put(rx_skb, skb->len), skb->data, skb->len); /* Write metadata, and then pass to the receive level */ rx_skb->dev = dev; rx_skb->protocol = eth_type_trans(rx_skb, dev); rx_skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY; /* don't check it */ dev->stats.rx_packets++; dev->stats.rx_bytes += skb->len; // 提交sk_buff netif_rx(rx_skb);}static int virt_net_send_packet(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev){ static int cnt = 0; printk("virt_net_send_packet cnt = %d/n", ++cnt); /* 對于真實的網卡, 把skb里的數據通過網卡發送出去 */ netif_stop_queue(dev); /* 停止該網卡的隊列 */ /* ...... */ /* 把skb的數據寫入網卡 */ /* 構造一個假的sk_buff,上報 */ emulator_rx_packet(skb, dev); dev_kfree_skb (skb); /* 釋放skb */ netif_wake_queue(dev); /* 數據全部發送出去后,喚醒網卡的隊列 */ /* 更新統計信息 */ dev->stats.tx_packets++; dev->stats.tx_bytes += skb->len; return 0;}static int virt_net_init(void){ /* 1. 分配一個net_device結構體 */ vnet_dev = alloc_netdev(0, "vnet%d", ether_setup);; /* alloc_etherdev */ /* 2. 設置 */ vnet_dev->hard_start_xmit = virt_net_send_packet; /* 設置MAC地址 */ vnet_dev->dev_addr[0] = 0x08; vnet_dev->dev_addr[1] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[2] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[3] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[4] = 0x89; vnet_dev->dev_addr[5] = 0x11; /* 設置下面兩項才能ping通 */ vnet_dev->flags |= IFF_NOARP; vnet_dev->features |= NETIF_F_NO_CSUM; /* 3. 注冊 */ //register_netdevice(vnet_dev); register_netdev(vnet_dev); return 0;}static void virt_net_exit(void){ unregister_netdev(vnet_dev); free_netdev(vnet_dev);}module_init(virt_net_init);module_exit(virt_net_exit);MODULE_AUTHOR("thisway.diy@163.com,17653039@qq.com");MODULE_LICENSE("GPL");其中，emulator_rx_packet 參考LDD3 ，可以不必深究。裝載好驅動之后，會發現已經可以ping通了。
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