参考ethtool写了个Linux设置、获取网卡模式的接口

差不多一个月没写文章了，这期间，主要是搞一些比较复杂的问题，一直被搞，没有搞其它的东西，也就没写出什么东西来。

在找问题过程中，上网了解到ethtool这个工具十分强大，以为这个代码很复杂，而恰好领导要求我提供设置网卡信息的接口，于是下了代码，研究了一下，参考了一下，整理了一下。当然文中写的是第一个版本，要是这样的接口提供出去，其它部门的人肯定会有意见的。

Linux内核很早就已经加入ethtool相关的控制命令了(不是内核fans，不了解是哪个版本加入的)，在用户空间调用ioctl函数即可。有空的话，就专门写篇关于ethtool的内核跟踪的文章。现在只需知道，在本文提到的功能中，使用ethtool的ETHTOOL_GSET可以获取网卡信息，而ETHTOOL_SSET是设置网卡信息，其它的可以查询ethtool.h这个头文件。当中最重要的结构体是ethtool_cmd，其定义如下：

/* This should work for both 32 and 64 bit userland. */
struct ethtool_cmd {__u32   cmd;__u32   supported;  /* Features this interface supports */__u32 advertising;    /* Features this interface advertises */__u16   speed;      /* The forced speed, 10Mb, 100Mb, gigabit */__u8    duplex;     /* Duplex, half or full */__u8  port;       /* Which connector port */__u8  phy_address;__u8    transceiver;    /* Which transceiver to use */__u8  autoneg;    /* Enable or disable autonegotiation */__u8 mdio_support;__u32  maxtxpkt;   /* Tx pkts before generating tx int */__u32 maxrxpkt;   /* Rx pkts before generating rx int */__u16 speed_hi;__u8   eth_tp_mdix;__u8    reserved2;__u32 lp_advertising; /* Features the link partner advertises */__u32 reserved[2];
};

从上可以看到，我们最关心的如网卡速率、双工模式、自动协商等，都在此结构体中。于是，读取、设置这些信息，就不困难了。

由于涉及到网卡，ioctl用到的设备描述符是socket产生的描述符。读取网卡信息比较简单，赋值相关参数，调用ioctl，返回正确后即可读取ethtool_cmd中的对应字段，从而得到结果。

对于设置网卡，需要注意的是当使用自动协商——即不指定速率情况下，要将advertising设置成所有支持的模式，即把十兆百兆千兆全都加上。

下面是代码：

/*
指定网速时，需要关闭自动协商吗？需要吗？不需要吗？
千兆有半双工吗？需要吗？
-->测试发现，设置百兆、千兆时，同时开启自动协商，则会断网再连接一次。
如果不开自动协商，则不会断网，从千兆切换到百兆时会无效，故默认自动协商
*/
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <net/if.h>#include <linux/ethtool.h>
#include <linux/sockios.h>int ethtool_mygset(const char* devname, int* speed, int* duplex, int* autoneg, int* link)
{struct ifreq ifr;int fd = 0;int err = -1;struct ethtool_cmd ecmd;struct ethtool_value edata;if (devname == NULL) return -2;memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));strcpy(ifr.ifr_name, devname);fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);printf("socket fd: %d\n", fd);if (fd < 0){perror("ethtool_gset Cannot get control socket");return -1;}ecmd.cmd = ETHTOOL_GSET;ifr.ifr_data = (caddr_t)&ecmd;err = ioctl(fd, SIOCETHTOOL, &ifr);if (err < 0){perror("Cannot get device settings");return -1;}printf("PHY xx - %d/%s ", ecmd.speed, (ecmd.duplex == DUPLEX_FULL) ? "Full" : "Half");printf(" Auto-negotiation: %s ", (ecmd.autoneg == AUTONEG_DISABLE) ? "off" : "on");switch (ecmd.speed) {case SPEED_10:case SPEED_100:case SPEED_1000:case SPEED_2500:case SPEED_10000:*speed = ecmd.speed;break;default:fprintf(stdout, "Unknown! (%i)\n", ecmd.speed);break;};switch (ecmd.duplex) {case DUPLEX_HALF:case DUPLEX_FULL:*duplex = ecmd.duplex;break;default:fprintf(stdout, "Unknown! (%i)\n", ecmd.duplex);break;};*autoneg = ecmd.autoneg;edata.cmd = ETHTOOL_GLINK;ifr.ifr_data = (caddr_t)&edata;err = ioctl(fd, SIOCETHTOOL, &ifr);if (err == 0){*link = edata.data ? 1: 0;printf(" %s\n", edata.data ? "Up" : "Down");}else if (errno != EOPNOTSUPP){perror("Cannot get link status");}close(fd);return 0;
}int ethtool_mysset(const char* devname, int speed, int duplex, int autoneg)
{int speed_wanted = -1;int duplex_wanted = -1;int autoneg_wanted = AUTONEG_ENABLE;int advertising_wanted = -1;struct ethtool_cmd ecmd;struct ifreq ifr;int fd = 0;int err = -1;// pass argsif (devname == NULL){printf("devname emtpy...\n");return -2;}speed_wanted = speed;duplex_wanted = duplex;autoneg_wanted = autoneg;strcpy(ifr.ifr_name, devname);fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (fd < 0) {perror("ethtool_sset Cannot get control socket");return -1;}ecmd.cmd = ETHTOOL_GSET;ifr.ifr_data = (caddr_t)&ecmd;err = ioctl(fd, SIOCETHTOOL, &ifr);if (err < 0){perror("Cannot get current device settings");return -1;}if (speed_wanted != -1)ecmd.speed = speed_wanted;if (duplex_wanted != -1)ecmd.duplex = duplex_wanted;if (autoneg_wanted != -1)ecmd.autoneg = autoneg_wanted;if ((autoneg_wanted == AUTONEG_ENABLE) && (advertising_wanted < 0)){if (speed_wanted == SPEED_10 && duplex_wanted == DUPLEX_HALF)advertising_wanted = ADVERTISED_10baseT_Half;else if (speed_wanted == SPEED_10 &&duplex_wanted == DUPLEX_FULL)advertising_wanted = ADVERTISED_10baseT_Full;else if (speed_wanted == SPEED_100 &&duplex_wanted == DUPLEX_HALF)advertising_wanted = ADVERTISED_100baseT_Half;else if (speed_wanted == SPEED_100 &&duplex_wanted == DUPLEX_FULL)advertising_wanted = ADVERTISED_100baseT_Full;else if (speed_wanted == SPEED_1000 &&duplex_wanted == DUPLEX_HALF)advertising_wanted = ADVERTISED_1000baseT_Half;else if (speed_wanted == SPEED_1000 &&duplex_wanted == DUPLEX_FULL)advertising_wanted = ADVERTISED_1000baseT_Full;else if (speed_wanted == SPEED_2500 &&duplex_wanted == DUPLEX_FULL)advertising_wanted = ADVERTISED_2500baseX_Full;else if (speed_wanted == SPEED_10000 &&duplex_wanted == DUPLEX_FULL)advertising_wanted = ADVERTISED_10000baseT_Full;elseadvertising_wanted = 0;}if (advertising_wanted != -1){if (advertising_wanted == 0)ecmd.advertising = ecmd.supported &(ADVERTISED_10baseT_Half |ADVERTISED_10baseT_Full |ADVERTISED_100baseT_Half |ADVERTISED_100baseT_Full |ADVERTISED_1000baseT_Half |ADVERTISED_1000baseT_Full |ADVERTISED_2500baseX_Full |ADVERTISED_10000baseT_Full);elseecmd.advertising = advertising_wanted;}ecmd.cmd = ETHTOOL_SSET;ifr.ifr_data = (caddr_t)&ecmd;err = ioctl(fd, SIOCETHTOOL, &ifr);if (err < 0)perror("Cannot set new settings");if (err < 0) {if (speed_wanted != -1)fprintf(stderr, "  not setting speed\n");if (duplex_wanted != -1)fprintf(stderr, "  not setting duplex\n");if (autoneg_wanted != -1)fprintf(stderr, "  not setting autoneg\n");}close(fd);return 0;
}

本文目的是使用ethtool接口为应用程序服务器，没有深入研究其原理，也不涉及ifreq结构体。

李迟，2015.3.28，周六早上睡不着起来写的

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