netlink 实现非阻塞数据的完整示例

以下是一个使用 netlink 实现非阻塞数据传输的示例程序。该程序使用 netlink 套接字与内核通信，并使用 poll 函数实现非阻塞模式。

首先，我们需要包含必要的头文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <poll.h>

接下来，我们定义一些常量和变量：

#define MAX_PAYLOAD 1024 /* 最大消息长度 */
#define NETLINK_USER 31  /* 自定义 netlink 协议 */

struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
struct nlmsghdr *nlh = NULL;
struct iovec iov;
int sock_fd, ret;
char *msg = "Hello from userspace!";

接着，我们创建一个 netlink 套接字：

/* 创建 netlink 套接字 */
sock_fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_USER);
if (sock_fd < 0) {
    perror("socket");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

然后，我们初始化源地址和目标地址：

memset(&src_addr, 0, sizeof(src_addr));
src_addr.nl_family = AF_NETLINK;
src_addr.nl_pid = getpid(); /* PID */
src_addr.nl_groups = 0;     /* 不加入多播组 */

memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
dest_addr.nl_family = AF_NETLINK;
dest_addr.nl_pid = 0; /* 内核进程 */
dest_addr.nl_groups = 0;

接下来，我们将 netlink 套接字绑定到源地址：

/* 绑定 netlink 套接字到源地址 */
ret = bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&src_addr, sizeof(src_addr));
if (ret < 0) {
    perror("bind");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

然后，我们构造 netlink 消息：

/* 构造 netlink 消息 */
nlh = (struct nlmsghdr *)malloc(NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
nlh->nlmsg_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
nlh->nlmsg_pid = getpid(); /* PID */
nlh->nlmsg_flags = 0;
strcpy(NLMSG_DATA(nlh), msg);

iov.iov_base = (void *)nlh;
iov.iov_len = nlh->nlmsg_len;

/* 发送 netlink 消息 */
sendmsg(sock_fd, &iov, 1, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr));

接下来，我们使用 poll 函数实现非阻塞模式：

/* 设置 poll 监听套接字 */
struct pollfd fds;
fds.fd = sock_fd;
fds.events = POLLIN;

/* 轮询监听 netlink 套接字 */
while (1) {
    ret = poll(&fds, 1, 5000); /* 5 秒超时 */
    if (ret < 0) {
        perror("poll");
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (ret == 0) {
        printf("timeout\n");
    } else if (fds.revents & POLLIN) {
        /* 接收 netlink 消息 */
        memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
        iov.iov_base = (void *)nlh;
        iov.iov_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
        ret = recvmsg(sock_fd, &msg, 0);
        if (ret < 0) {
            perror("recvmsg");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("Received message: %s\n", NLMSG_DATA(nlh));
        break;
    }
}

最后，我们关闭 netlink 套接字并释放资源：

/* 关闭 netlink 套接字并释放资源 */
close(sock_fd);
free(nlh);

完整的程序代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <poll.h>

#define MAX_PAYLOAD 1024 /* 最大消息长度 */
#define NETLINK_USER 31  /* 自定义 netlink 协议 */

int main()
{
    struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
    struct nlmsghdr *nlh = NULL;
    struct iovec iov;
    int sock_fd, ret;
    char *msg = "Hello from userspace!";

    /* 创建 netlink 套接字 */
    sock_fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_USER);
    if (sock_fd < 0) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 初始化源地址和目标地址 */
    memset(&src_addr, 0, sizeof(src_addr));
    src_addr.nl_family = AF_NETLINK;
    src_addr.nl_pid = getpid(); /* PID */
    src_addr.nl_groups = 0;     /* 不加入多播组 */

    memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
    dest_addr.nl_family = AF_NETLINK;
    dest_addr.nl_pid = 0; /* 内核进程 */
    dest_addr.nl_groups = 0;

    /* 绑定 netlink 套接字到源地址 */
    ret = bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&src_addr, sizeof(src_addr));
    if (ret < 0) {
        perror("bind");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 构造 netlink 消息 */
    nlh = (struct nlmsghdr *)malloc(NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
    memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
    nlh->nlmsg_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
    nlh->nlmsg_pid = getpid(); /* PID */
    nlh->nlmsg_flags = 0;
    strcpy(NLMSG_DATA(nlh), msg);

    iov.iov_base = (void *)nlh;
    iov.iov_len = nlh->nlmsg_len;

    /* 发送 netlink 消息 */
    sendmsg(sock_fd, &iov, 1, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr));

    /* 设置 poll 监听套接字 */
    struct pollfd fds;
    fds.fd = sock_fd;
    fds.events = POLLIN;

    /* 轮询监听 netlink 套接字 */
    while (1) {
        ret = poll(&fds, 1, 5000); /* 5 秒超时 */
        if (ret < 0) {
            perror("poll");
            exit(EXIT_FAILURE);
        } else if (ret == 0) {
            printf("timeout\n");
        } else if (fds.revents & POLLIN) {
            /* 接收 netlink 消息 */
            memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
            iov.iov_base = (void *)nlh;
            iov.iov_len = NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD);
            ret = recvmsg(sock_fd, &msg, 0);
            if (ret < 0) {
                perror("recvmsg");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("Received message: %s\n", NLMSG_DATA(nlh));
            break;
        }
    }

    /* 关闭 netlink 套接字并释放资源 */
    close(sock_fd);
    free(nlh);

    return 0;
}