ping源码程序分析.docx

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1、ping源码分析10.4.1Ping简介Ping是网络中应用非常广泛的一个软件，它是基于ICMP协议的。下面首先对ICMP协议做一简单介绍。ICMP是IP层的一个协议，它是用来探测主机、路由维护、路由选择和流量控制的。ICMP报文的最终报宿不是报宿计算机上的一个用户进程，而是那个计算机上的IP层软件。也就是说，当一个带有错误信息的ICMP报文到达时，IP软件模块就处理本身问题，而不把这个ICMP报文传送给应用程序。ICMP报文类型有：回送(ECHO)回答(0)；报宿不可到达(3)；报源断开(4)；重定向(改变路由)(5)；回送(ECHO)请求(8)；数据报超时(11)；数据报参数问题(12)；

2、时间印迹请求(13)；时间印迹回答(14)；信息请求(15)；信息回答(16)；地址掩码请求(17)；地址掩码回答(18)o虽然每种报文都有不同的格式，但它们开始都有下面三段：一个8位整数报文TYPE(类型)段；一个8位CODE(代码码)段，提供更多的报文类型信息；一个16位CHECKSUM(校验和)段；此外，报告差错的ICMP报文还包含产生问题数据报的网际报头及前64位数据。一个ICMP回送请求与回送回答报文的格式如表10.17所示。表10.17ICMP回送请求与回送回答报文格式类型CODE校验和CHECKSUM标识符序列号嵌入式1inUX应用程序开发详解一第10章、嵌入式1inUX网络编程

3、数据10. 4.2Ping源码分析下面的Ping.c源码是在busybox里实现的源码。在这个完整的Ping.c代码中有较多选项的部分代码，因此，这里先分析除去选项部分代码的函数实现部分流程，接下来再给出完整的Ping代码分析。这样，读者就可以看到一个完整协议实现应该考虑到的各个部分。1 .Ping代码主体流程Ping,c主体流程图如下图10.8所示。另外，由于Ping是IP层的协议，因此在建立SOCket时需要使用SOCK_RAW选项。在循环等待回应信息处，用户可以指定“-f”洪泛选项，这时就会使用SeIeCt函数来指定在一定的时间内进行回应。2 .主要选项说明山调试选项f：洪泛选项i：等待

4、选项r：路由选项1：广播选项Ping函数主要有以下几个选项：(F_SO_DEBUG)(F_F1OOD)(F_INTERVA1)(F_RROUTE)(MU1TICASTNO1OOP)对于这些选项，尤其是路由选项、广播选项和洪泛选项都会有不同的实现代码。另外，ping函数可以接受用户使用的S1GINT和SIGA1ARM信号来结束程序，它们分别指向了不同的结束代码，请读者阅读下面相关代码。图10.8Ping主体流程图3 .源代码及注释(1)主体代码Ping代码的主体部分可以四部分，首先是一些头函数及宏定义：#inc1ude#inc1ude#inc1ude#inc1ude#inc1ude#inc1ud

5、e4inc1ude#inc1ude4inc1ude#inc1ude4inc1udeinc1ude#inc1ude#inc1ude4inc1ude#inc1ude#inc1ude#inc1udedefineF_F100DOxOO1defineF_INTERVA10x0024defineF_NUMERIC0x004defineF_PINGFI11ED0x008defineF_QUIET0x010defineF_RR0UTE0x020#CIefineF_S0_DEBUG0x040#defineF_S0_D0NTR0UTE0x0804defineF_VERB0SE0x100*多播选项*/intmopt

6、ions；4defineMU1TICAST_N0100P0x001#defineMU1TICST.TT10x002defineMu1T1CAST_IF0x004嵌入式1inUX应用程序开发详解一第10章、嵌入式1inUX网络编程接下来的第2部分是建立SOCket并处理选项：Intmain(intargc,char*argv)(structtimeva1timeout；structhostent*hp；structsockaddr_in*to；structprotoent*proto;structin_addrifaddr；inti；intch,fdmask,ho1d,pack1en,pre1o

7、ad；u_char*datap,*packet;char*target,hnamebufMAX1IOSTNAME1EN；u_chartt1,1oop；intam_i_root；staticchar*nu11=NU11；*environ=&nu11；*/am_i_root=(getuid()=0)；*建立SoCket连接，并且测试是否是root用户*/if(s=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO-ICMP)0)if(errno=EPERM)fprintf(stderr,ping:pingmustrunasrootn)；)e1seperror(,ping:socket1

8、)；exit(2)；)pre1oad=0；datap=Goutpack8+sizeof(structtimeva1)；whi1e(ch=getopt(argc,argv,I:1Rc：dfh：i：1：np：qrs：t：vn)!=EOF)switch(ch)case,c,：npackets=atoi(optarg)；if(npackets=0)(void)fprintf(stderr,r,ping:badnumberofpacketstotransmit,nr,)；exit(2)；)break；*调用选项*/case,d,：optionsI=F_SO_DEBUG；break；*fIood选项*/c

9、ase,f,：if(!am_i_root)(void)fprintf(stderr,ping:%snn,strerror(EPERM)；exit(2)；)optionsI=F_F1OOD；setbuf(stdout,NU11)；break；*等待选项*/case,i,：*waitbetweensendingpackets*/interva1=atoi(optarg)；if(interva1=0)(void)fprintf(stderr,ping:badtiminginterva1,n,)；exit；)options=F_INTERVA1；break；case,1,：if(!am_i_root)

10、(void)fprintf(stderr,ping:%snr,strerror(EPERM)；exit；)pre1oad=atoi(optarg)；if(pre1oadsin_fami1y=AF_INET；*地址点换函数*/if(inet_aton(target,&to-sin_addr)hostname=target；)e1se#if0char*adc1r=reso1ve_name(target,0)；if(!addr)(void)fprintf(stderr,ping:unknownhost%snr,target)；exit(2)；)to-sin-addr.s_addr=inet_addr

11、(addr)；hostname=target；fte1se*调用gethostbyname识别主机名*/hp=gethostbyname(target)；if(Ihp)(void)fprintf(stderr,ping:unknownhost%sn,target)；exit(2)；)to-sin-fami1y=hp-h_addrtype；if(hp-h_1ength(int)sizeof(to-sin_addr)hp-h-1ength=sizeof(to-sin-addr)；)memcpy(&to-sin_addr,hp-h-addr,hp-h-1ength)；(void)strncpy(hn

12、amebuf,hp-h_name,sizeof(hnamebuf)-1)；hostname=hnamebuf；#endif)接下来的一部分主要是对各个选项(如路由、多播)的处理，这里就不做介绍了。再接下来是Ping函数的最主要部分，就是接收无限循环回应信息，这里主要用到T函数recvfroio另外，对用户中断信息也有相应的处理，如下所示：if(to-sin_famiIy=AF_INET)(void)printf(r,PTNG%s(%s)：%ddatabytesnr,hostname,inet_ntoa(*(structin_addr*)&to-sin_addr.s_addr),data1en)

13、；e1se(void)printf(,PING%s：%ddatabytesn,hostname,data1en)；*若程序接收到S1GINT或SIGA1RM信号，调用相关的函数*/(void)signa1(SIGINT,finish)；(void)signa1(SIGA1RM,catcher)；*循环等待客户端的回应信息*/for(；)structsockaddr_infrom；registerintcc；intfrom1en；if(options&F_F1OOD)*形成ICMP回应薪据包，在后面会有讲解*/pinger()；/*设定等待实践*/timeout.tv_sec=0；timeout.tv_usec=10000；fdmask=1s；*调用SeIeCt函数*/嵌入式1inUX应用程序开发详解一第10章、嵌入式1inUX网络编程if(se1ect(s+1,(fd_set*)&fdmask,(fd_set*)NU11,(fd