从内核到用户的通用Netlink单播失败(-111)

时间:2017-05-24 23:24:55

标签: linux linux-kernel kernel-module netlink

(Linux 4.4)

我正在尝试使用内核模块通过Generic Netlink向用户进程发送信息。用户进程似乎没有成功接收到该消息 - nlmsg_unicast函数返回-111。

以下是我所知道的:

  • 内核模块成功注册了Generic Netlink系列 - 它在syslog中打印一条消息,指示(自动生成的)系列ID(始终为26)。
  • 用户进程成功发现系列ID(26)。
  • 用户进程会发送一种"我活着"命令到内核模块,它成功记录用户进程的(自动选择的)端口ID - 我从用户进程和内核模块打印的消息中知道正确的portID已被解析。
  • 随后,内核根据事件尝试通过已设置的Generic Netlink系列向已解析的portID发送消息。
  • 用户进程永远不会收到消息(它永远不会进入回调函数;事实上,我不认为mnl_socket_recvfrom会返回)。在内核模块中,nlmsg_unicast函数返回-111。

我在用户进程中使用libmnl(正如你可能从我对mnl_socket_recvfrom的猜测中猜到的那样)。

uname -a
Linux yaron-VirtualBox 4.4.0-57-generic#78-Ubuntu SMP Fri Dec 9 23:50:32 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU / Linux

基本上,这是我在内核中的发送代码:

    struct sk_buff *msg;
    struct sock *socket;
    struct netlink_kernel_cfg nlCfg = {
        .groups = 1,
        .flags = 0,
        .input = NULL,
        .cb_mutex = NULL,
        .bind = NULL,
        .unbind = NULL,
        .compare = NULL,
    };
    void *msg_head;
    int retval;
    struct net init_net;

            /* Open a socket */
            socket = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_GENERIC, &nlCfg);
            if (socket == NULL) goto CmdFail;

            /* Allocate space */
            msg = genlmsg_new(NLMSG_GOODSIZE, GFP_KERNEL);
            if (msg == NULL) goto CmdFail;

            /* Generate message header
             * arguments of genlmsg_put: 
             *    struct sk_buff *, 
             *    int portID,  <-- this is sender portID
             *    int netlinkSeqNum,
             *    struct genl_family *, 
             *    int flags, 
             *    u8 command_idx         */
            msg_head = genlmsg_put(msg, 0, ++netlinkSeqNum, &genlFamily, 0, MYFAMILY_CMD_MYMSG);
            if (msg_head == NULL) goto CmdFail;

            /* Add a MYFAMILY_ATTR_MYCMD attribute (command to be sent) */
            retval = nla_put_string(msg, MYFAMILY_ATTR_MYMSG, "Temporary message");
            if (retval != 0) goto CmdFail;

            /* Finalize the message */
            genlmsg_end(msg, msg_head);  /* void inline function - no return value */

            /* Send the message */
            retval = nlmsg_unicast(socket, msg, userNetlinkPortID);
            printk("nlmsg_unicast returned %d\n", retval);
            if (retval != 0) goto CmdFail;

            netlink_kernel_release(socket);

            return;


CmdFail:
    printk(KERN_ALERT "*** Failed to send command !\n");
    netlink_kernel_release(socket);
    return;

基本上,这是我在用户进程中的接收代码:

char bufferHdr[getpagesize()];
struct nlmsghdr *nlHeader;
struct genlmsghdr *nlHeaderExtraHdr;
int numBytes, seq, ret_val;

// Set up the header.
// Function mnl_nlmsg_put_header will zero out a length of bufferHdr sufficient to hold a Netlink header,
// and initialize the nlmsg_len field in that space to the size of a header.
// It returns a pointer to bufferHdr.
if ( (nlHeader = mnl_nlmsg_put_header(bufferHdr)) != (struct nlmsghdr *) bufferHdr ) {
    perror("mnl_nlmsg_put_header failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
nlHeader->nlmsg_type = genetlinkFamilyID;

// Function mnl_nlmsg_put_extra_header extends the header, to allow for these extra fields.
if ( (nlHeaderExtraHdr = (struct genlmsghdr *) mnl_nlmsg_put_extra_header(nlHeader, sizeof(struct genlmsghdr))) != (struct genlmsghdr *) (bufferHdr + sizeof(struct nlmsghdr)) ) {
    perror("mnl_nlmsg_put_extra_header failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
// No command to set

// No attributes to set

// Wait for a message, and process it
while (1) {
    numBytes = mnl_socket_recvfrom(nlSocket, bufferHdr, sizeof(bufferHdr));
    if (numBytes == -1) {
        perror("mnl_socket_recvfrom returned error");
        break;
    }
    // Callback run queue handler - use it to call getMsgCallback
    std::cout << "received a msg, handling it" << std::endl;
    ret_val = mnl_cb_run(bufferHdr, numBytes, seq, portid, getMsgCallback, NULL);
    if (ret_val == -1) {
        //perror("mnl_cb_run failed");
        break;
    } else if (ret_val == 0)
        break;

}

return ret_val;

<小时/> 的附录: 仔细研究了内核源代码(在elixir.free-electrons.com上),我猜测我的消息永远不会进入用户进程;调试的建议将不胜感激。

以下是我看到的内容:nlmsg_unicast调用netlink_unicast,后者又调用netlink_getsockbyportid,如下所示:

static struct sock *netlink_getsockbyportid(struct sock *ssk, u32 portid)
{
    struct sock *sock;
    struct netlink_sock *nlk;

    sock = netlink_lookup(sock_net(ssk), ssk->sk_protocol, portid);
    if (!sock)
        return ERR_PTR(-ECONNREFUSED);

    /* Don't bother queuing skb if kernel socket has no input function */
    nlk = nlk_sk(sock);
    if (sock->sk_state == NETLINK_CONNECTED &&
        nlk->dst_portid != nlk_sk(ssk)->portid) {
        sock_put(sock);
        return ERR_PTR(-ECONNREFUSED);
    }
    return sock;
}

我猜这里有两个条件中的一个用于撑船并且返回-ECONNREFUSED被触发。

有关如何调试这些条件是否属实的任何建议?我不能直接从我的模块代码中调用netlink_lookupnlk_sk - 我猜这些符号没有公开 - 也不是它们的子函数 - 很多符号都埋在af_netlink中。 h和af_netlink.c,我想这些符号在构建外部模块时是不可用的,至少是正常的方式。 (它看起来不像af_netlink.h作为发行版的一部分。)

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