Android路由设置
参考地址：http://blog.csdn.net/xiabodan/article/details/53766927
通过debug我们可以发现，用户空间总共为当前的内核设置了3个路由项如下：
android\system\netd\server\RouteController.cpp ---- modifyRoute
01-30 15:03:55.825 448 4288 E Netd : Jon interface = wlan0,destination = fe80::/64,nexthop = (null),tableType = 1022
01-30 15:03:55.827 448 4288 E Netd : Jon interface = wlan0,destination = 192.168.22.0/24,nexthop = (null),tableType = 1022
01-30 15:03:55.829 448 4288 E Netd : Jon interface = wlan0,destination = 0.0.0.0/0,nexthop = 192.168.22.1,tableType = 1022 RT_TABLE_UNSPEC 0 //未指定的路由表RT_TABLE_DEFAULT 253 //默认的表（default table）RT_TABLE_MAIN 254 //主表（main table）RT_TABLE_LOCAL 255 //本地表（local table）
那么我们怎么在文件系统中查看到路由表项呢：
注意上面红色标注的内容，这是一个默认路由，也就说当我们无法从路由表中找到合适的路由选项的时候，内核会选中这个也就是说数据报文会通过wlan0送出，下一跳的IP地址是192.168.22.1.结合我当前的应用目的IP地址是192.168.5.174，这个IP地址无法在当前路由表中的其他可选项中匹配上，因此内核会使用默认路由送出。
当然如果我们知道了路由表的表号也可以直接找到它如下：
Android下路由的详细设置过程：
android\system\netd\server\RouteController.cpp
modifyRoute
action:RTM_NEWROUTE
table: 路由表的索引，当前值为1022
interface：wlan0
destination：0.0.0.0/0 ---代表默认路由
nexthop：下一跳地址 ---当前值为192.168.22.1
modifyIpRoute(action, table, interface, destination, nexthop)
sendNetlinkRequest
这里务必注意最后一个参数，它会决定内核中netlink的接收函数如下：
static int __net_init rtnetlink_net_init(struct net *net)
{struct sock *sk;struct netlink_kernel_cfg cfg = {.groups = RTNLGRP_MAX,.input = rtnetlink_rcv,.cb_mutex = &rtnl_mutex,.flags = NL_CFG_F_NONROOT_RECV,};sk = netlink_kernel_create(net, NETLINK_ROUTE, &cfg);if (!sk)return -ENOMEM;net->rtnl = sk;return 0;
}int sock = socket(AF_NETLINK, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE);
connect(sock,...)
writev(sock, iov, iovlen) != -1
ret = recv(sock, &response, sizeof(response), 0)
这里我们详细分析分析下 modifyIpRoute这个函数
WARN_UNUSED_RESULT int modifyIpRoute(uint16_t action,...)
{/*destination的IP地址转换后的address --- 当前的ip是0.0.0.0*/uint8_t rawAddress[sizeof(in6_addr)];/*返回的ip类型，我们当前是ipv4的地址，则返回的是AF_INET*/uint8_t family;/*返回的是IP掩码的长度，当前是0，该值是“0.0.0.0/0”的'/'之后的一位，同时也是最后一位*/uint8_t prefixLength;//rawLength当前返回的值为4，注：ipv4返回的值都是4，ipv6返回的值都是16int rawLength = parsePrefix(destination, &family, rawAddress, sizeof(rawAddress),&prefixLength);uint8_t type = RTN_UNICAST;uint32_t ifindex;//rawNexthop对应的是下一跳IP地址转换后的地址值，当前的下一跳地址是：192.168.22.1uint8_t rawNexthop[sizeof(in6_addr)];if (nexthop && !strcmp(nexthop, "unreachable")) {...} else if (nexthop && !strcmp(nexthop, "throw")) {...} else {//如果下一跳的地址不为空，那么转换下一跳的地址if (nexthop && inet_pton(family, nexthop, rawNexthop) <= 0) {return -EINVAL;}}//设置路由rtmsg route = {.rtm_protocol = RTPROT_STATIC,.rtm_type = type,.rtm_family = family,.rtm_dst_len = prefixLength,.rtm_scope = static_cast<uint8_t>(nexthop ? RT_SCOPE_UNIVERSE : RT_SCOPE_LINK),};//设置路由的目的地址和网管的IP地址长度，针对IPV4而言都是4个字节rtattr rtaDst = { U16_RTA_LENGTH(rawLength), RTA_DST };rtattr rtaGateway = { U16_RTA_LENGTH(rawLength), RTA_GATEWAY };//提交给内核的信息如下iovec iov[] = {{ NULL, 0 },//路由参数{ &route, sizeof(route) },//路由表{ &RTATTR_TABLE, sizeof(RTATTR_TABLE) },{ &table, sizeof(table) },//路由目的地址大小{ &rtaDst, sizeof(rtaDst) },//路由目的IP地址转换后的值{ rawAddress, static_cast<size_t>(rawLength) },//路由输出接口{ &RTATTR_OIF, interface != OIF_NONE ? sizeof(RTATTR_OIF) : 0 },{ &ifindex, interface != OIF_NONE ? sizeof(ifindex) : 0 },//路由网关设置{ &rtaGateway, nexthop ? sizeof(rtaGateway) : 0 },//下一跳IP地址转换后的值{ rawNexthop, nexthop ? static_cast<size_t>(rawLength) : 0 },};//对于路由添加而言，该值为NETLINK_CREATE_REQUEST_FLAGSuint16_t flags = (action == RTM_NEWROUTE) ? NETLINK_CREATE_REQUEST_FLAGS :NETLINK_REQUEST_FLAGS;return sendNetlinkRequest(action, flags, iov, ARRAY_SIZE(iov));
}最后参数是通过sendNetlinkRequest->writev下发到内核的，然而writev是一个系统调用，我们看下这个系统是怎么执行的
kernel\fs\Read_write.c
SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd,...)
ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
do_readv_writev
do_sync_readv_writev
sock_aio_write
do_sock_write
msg->msg_name = NULL;
msg->msg_namelen = 0;
msg->msg_control = NULL;
msg->msg_controllen = 0;
msg->msg_iov= (struct iovec *)iov;
msg->msg_iovlen = nr_segs;
__sock_sendmsg(iocb, sock, msg, size)
__sock_sendmsg_nosec
sock->ops->sendmsg(iocb, sock, msg, size)
毫无疑问这里需要知道sock->ops到底指向何处
kernel\net\netlink\Af_netlink.c
static const struct net_proto_family netlink_family_ops = {.family = PF_NETLINK,.create = netlink_create,.owner = THIS_MODULE, /* for consistency 8) */
};
netlink_proto_initsock_register(&netlink_family_ops)
//在用户态的socket创建的时候会调用这儿的netlink_create
netlink_create__netlink_createsock->ops = &netlink_ops;
因此问题回到了netlink_ops中
static const struct proto_ops netlink_ops = {.family = PF_NETLINK,.owner = THIS_MODULE,.release = netlink_release,.bind = netlink_bind,.connect = netlink_connect,.socketpair = sock_no_socketpair,.accept = sock_no_accept,.getname = netlink_getname,.poll = netlink_poll,.ioctl = sock_no_ioctl,.listen = sock_no_listen,.shutdown = sock_no_shutdown,.setsockopt = netlink_setsockopt,.getsockopt = netlink_getsockopt,.sendmsg = netlink_sendmsg,.recvmsg = netlink_recvmsg,.mmap = netlink_mmap,.sendpage = sock_no_sendpage,
};因此sock->ops->sendmsg指向的就是netlink_sendmsg
netlink_sendmsg
构造一个skb
if (msg->msg_namelen) {
....
}else{
这里要留意一下下面2个参数都被赋值为0了，原因是在用户态connect函数传进去的地址信息设置的如下：
const sockaddr_nl NETLINK_ADDRESS = {AF_NETLINK, 0, 0, 0};就是最后的2个参数
dst_portid = nlk->dst_portid; //这里的portid注意下如果这个值为0说明是发现内核的，而我们这儿这条消息正是发给内核的
dst_group = nlk->dst_group;
}
skb = alloc_skb(len, GFP_KERNEL);
我们知道这里的msg->msg_iov正是我们用户态发送到内核的数据，现在将这部分数据拷贝到skb的数据域中
if (memcpy_fromiovec(skb_put(skb, len),msg->msg_iov, len)) {
kfree_skb(skb);
goto out;
}
将skb发送出去
err =netlink_unicast(sk, skb, dst_portid, msg->msg_flags&MSG_DONTWAIT);
netlink_unicast
sk = netlink_getsockbyportid(ssk, portid);
通过port号查找sock结构，这里的portid为0
->sock = netlink_lookup(sock_net(ssk), ssk->sk_protocol, portid)
if (netlink_is_kernel(sk))
return netlink_unicast_kernel(sk, skb, ssk);
那么既然上面要查找sock了，那肯定之前有地方插入sock，不然这儿怎么找的到呢。我们看看
kernel\net\core\Rtnetlink.c
static int __net_init rtnetlink_net_init(struct net *net)
{struct sock *sk;struct netlink_kernel_cfg cfg = {.groups = RTNLGRP_MAX,//这里的rtnetlink_rcv要重点关注.input = rtnetlink_rcv,.cb_mutex = &rtnl_mutex,.flags = NL_CFG_F_NONROOT_RECV,};sk = netlink_kernel_create(net, NETLINK_ROUTE, &cfg);if (!sk)return -ENOMEM;net->rtnl = sk;return 0;
}netlink_kernel_create
->__netlink_kernel_create
struct sock *
__netlink_kernel_create(struct net *net, int unit, struct module *module,struct netlink_kernel_cfg *cfg)
{struct socket *sock;struct sock *sk;struct netlink_sock *nlk;struct listeners *listeners = NULL;struct mutex *cb_mutex = cfg ? cfg->cb_mutex : NULL;unsigned int groups;if (sock_create_lite(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, unit, &sock))return NULL;if (__netlink_create(&init_net, sock, cb_mutex, unit) < 0)goto out_sock_release_nosk;sk = sock->sk;sk_change_net(sk, net);listeners = kzalloc(sizeof(*listeners) + NLGRPSZ(groups), GFP_KERNEL);if (!listeners)goto out_sock_release;sk->sk_data_ready = netlink_data_ready;//这里就是socket接收函数的位置了，特别留意if (cfg && cfg->input)nlk_sk(sk)->netlink_rcv = cfg->input;nlk = nlk_sk(sk);//设置flags，NETLINK_KERNEL_SOCKET这个标志意味着，如果用户态的消息是发往内核的那么是在这儿进行接收nlk->flags |= NETLINK_KERNEL_SOCKET;//啦啦啦，看见了吗，我们终于看见了插入sock插入的位置了，最后一个参数portid为0，和之前发送的地方是匹配的if (netlink_insert(sk, net, 0))goto out_sock_release;...
}OK，再看一个函数
static inline int netlink_is_kernel(struct sock *sk)
{return nlk_sk(sk)->flags & NETLINK_KERNEL_SOCKET;
}所以portid为0的时候， netlink_unicast最终会触发netlink_unicast_kernel
static int netlink_unicast_kernel(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,struct sock *ssk)
{...if (nlk->netlink_rcv != NULL) {ret = skb->len;netlink_skb_set_owner_r(skb, sk);NETLINK_CB(skb).sk = ssk;函数最终调用到netlink_rcv函数指针，也就是cfg->input，即rtnetlink_rcvnlk->netlink_rcv(skb);consume_skb(skb);} else {kfree_skb(skb);}sock_put(sk);return ret;
}
那么代码流程最终走向路由的netlink接收函数 rtnetlink_rcv，而 rtnetlink_rcv会调用 netlink_rcv_skb
rtnetlink_rcv
netlink_rcv_skb(skb, & rtnetlink_rcv_msg);
int netlink_rcv_skb(struct sk_buff *skb, int (*cb)(struct sk_buff *,struct nlmsghdr *))
{struct nlmsghdr *nlh;int err;...//取出skb的头部信息，实际上头部只包含了3条信息[sendNetlinkRequest --RouteController.cpp]//nlh->nlmsg_type： RTM_NEWROUTE//nlh->nlmsg_flags： NETLINK_CREATE_REQUEST_FLAGS//nlh->nlmsg_len: 用户态发送的数据总长度，包含头部大小nlh = nlmsg_hdr(skb);err = cb(skb, nlh); ---cb指向rtnetlink_rcv_msg...
}ok,我们继续分析 rtnetlink_rcv_msg
static int rtnetlink_rcv_msg(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh)
{rtnl_doit_func doit;int sz_idx, kind;int family;int type;type = nlh->nlmsg_type;
//type: 8type -= RTM_BASE;
//指向的是用户空间iovec iov[]的第2个参数，也就是路由参数的第一个字节，即：AF_INET
//family: AF_INETfamily = ((struct rtgenmsg *)nlmsg_data(nlh))->rtgen_family;
//sz_idx: 2sz_idx = type>>2;
//kind: 0kind = type&3;...
//这里是通过family：AF_INET和type: 8查找doitdoit = rtnl_get_doit(family, type);
//call it,这里的doit就是inet_rtm_newroutereturn doit(skb, nlh);
}kernel\net\ipv4\Fib_frontend.c
ip_fib_init
->rtnl_register(PF_INET, RTM_NEWROUTE, inet_rtm_newroute, NULL, NULL);
static int inet_rtm_newroute(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh)
{struct net *net = sock_net(skb->sk);//路由配置struct fib_config cfg;//为每一个新加入的路由创建一个路由表struct fib_table *tb;int err;//将用户空间的属性信息和路由信息拷贝到cfg指针中err = rtm_to_fib_config(net, skb, nlh, &cfg);if (err < 0)goto errout;tb = fib_new_table(net, cfg.fc_table);if (tb == NULL) {err = -ENOBUFS;goto errout;}err = fib_table_insert(tb, &cfg);
errout:return err;
}rtm_to_fib_config：
static int rtm_to_fib_config(struct net *net, struct sk_buff *skb,struct nlmsghdr *nlh, struct fib_config *cfg)
{struct nlattr *attr;int err, remaining;struct rtmsg *rtm;err = nlmsg_validate(nlh, sizeof(*rtm), RTA_MAX, rtm_ipv4_policy);memset(cfg, 0, sizeof(*cfg));//取出用户空间设置的路由参数，赋值给cfg指针rtm = nlmsg_data(nlh);cfg->fc_dst_len = rtm->rtm_dst_len;cfg->fc_tos = rtm->rtm_tos;cfg->fc_table = rtm->rtm_table;cfg->fc_protocol = rtm->rtm_protocol;cfg->fc_scope = rtm->rtm_scope;cfg->fc_type = rtm->rtm_type;cfg->fc_flags = rtm->rtm_flags;//取出netlink头部flags: NETLINK_CREATE_REQUEST_FLAGScfg->fc_nlflags = nlh->nlmsg_flags;//设置端口号为0cfg->fc_nlinfo.portid = NETLINK_CB(skb).portid;cfg->fc_nlinfo.nlh = nlh;cfg->fc_nlinfo.nl_net = net;//逐个取出用户空间IOV中的属性信息，并赋值给cfg中nlmsg_for_each_attr(attr, nlh, sizeof(struct rtmsg), remaining) {switch (nla_type(attr)) {case RTA_DST:cfg->fc_dst = nla_get_be32(attr);break;case RTA_OIF:cfg->fc_oif = nla_get_u32(attr);break;case RTA_GATEWAY:cfg->fc_gw = nla_get_be32(attr);break;case RTA_PRIORITY:cfg->fc_priority = nla_get_u32(attr);break;case RTA_PREFSRC:cfg->fc_prefsrc = nla_get_be32(attr);break;case RTA_METRICS:cfg->fc_mx = nla_data(attr);cfg->fc_mx_len = nla_len(attr);break;case RTA_MULTIPATH:cfg->fc_mp = nla_data(attr);cfg->fc_mp_len = nla_len(attr);break;case RTA_FLOW:cfg->fc_flow = nla_get_u32(attr);break;case RTA_TABLE:cfg->fc_table = nla_get_u32(attr);break;}}return 0;
}fib_new_table：
struct fib_table *fib_new_table(struct net *net, u32 id)
{struct fib_table *tb;unsigned int h;if (id == 0)id = RT_TABLE_MAIN;//如果用户空间下发的id不是255或者254，那么需要重新创建一个tb，并将//tb->tb_id = id，这里是将它赋值为1022tb = fib_get_table(net, id);if (tb)return tb;//如果用户空间下发的id不是255或者254，那么需要重新创建一个tb，并将//tb->tb_id = id，这里是将它赋值为1022tb = fib_trie_table(id);if (!tb)return NULL;//如果是默认表，主表，本地表需要特别的处理switch (id) {case RT_TABLE_LOCAL:net->ipv4.fib_local = tb;break;case RT_TABLE_MAIN:net->ipv4.fib_main = tb;break;case RT_TABLE_DEFAULT:net->ipv4.fib_default = tb;break;default:break;}//将我们的新创建的tb表插入到对应的fib_table_hash中，我们这儿是将1022插入到了//254的主表中，但是需要特别注意的是tb->tb_id = 1022而不是254.h = id & (FIB_TABLE_HASHSZ - 1);hlist_add_head_rcu(&tb->tb_hlist, &net->ipv4.fib_table_hash[h]);return tb;
}再之后关于路由的插入请参考： trie路由--基于Linux3.10
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