Linux Netlink: 从内核模块向应用程序发送数据示例代码（含中文注释）

以下是一个简单的示例代码，演示了如何使用 Netlink 从内核模块向应用程序发送数据：

内核模块代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <net/sock.h>

#define NETLINK_USER 31

struct sock *nl_sk = NULL;

static void recv_msg(struct sk_buff *skb)
{
    struct nlmsghdr *nlh;
    int pid;
    struct sk_buff *skb_out;
    int msg_size;
    char *msg = 'Hello from kernel';
    int res;

    printk(KERN_INFO "Entering: %s\n", __FUNCTION__);

    msg_size = strlen(msg);

    nlh = (struct nlmsghdr *)skb->data;
    printk(KERN_INFO "Netlink received msg payload:%s\n", (char *)nlmsg_data(nlh));
    pid = nlh->nlmsg_pid; /*pid of sending process */

    skb_out = nlmsg_new(msg_size, 0);
    if (!skb_out)
    {
        printk(KERN_ERR "Failed to allocate new skb\n");
        return;
    }

    nlh = nlmsg_put(skb_out, 0, 0, NLMSG_DONE, msg_size, 0);
    NETLINK_CB(skb_out).dst_group = 0; /* not in mcast group */
    strncpy(nlmsg_data(nlh), msg, msg_size);

    res = nlmsg_unicast(nl_sk, skb_out, pid);

    if (res < 0)
        printk(KERN_ERR "Error while sending bak to user\n");
}

static int __init hello_init(void)
{

    struct netlink_kernel_cfg cfg = {
        .input = recv_msg,
    };

    printk(KERN_INFO "Entering: %s\n", __FUNCTION__);

    nl_sk = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_USER, &cfg);
    if (!nl_sk)
    {
        printk(KERN_ALERT "Error creating socket.\n");
        return -10;
    }

    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{

    printk(KERN_INFO "Exiting: %s\n", __FUNCTION__);
    netlink_kernel_release(nl_sk);
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

该模块创建了一个 Netlink 套接字，并注册了一个名为 'recv_msg' 的回调函数，该函数将在收到消息时被调用。它使用 nlmsg_new 函数为要发送的消息分配新的 sk_buff 结构，并使用 nlmsg_put 函数为消息添加 Netlink 标头。最后，它使用 nlmsg_unicast 函数将消息发送回应用程序。

应用程序代码：

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

#define NETLINK_USER 31

#define MAX_PAYLOAD 1024 /* maximum payload size*/

int main(void)
{
    struct sockaddr_nl src_addr, dest_addr;
    struct nlmsghdr *nlh = NULL;
    struct iovec iov;
    struct msghdr msg;
    int sock_fd;
    char *msg_data = 'Hello from user';
    int msg_len = strlen(msg_data) + 1;

    sock_fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_USER);
    if (sock_fd < 0)
        return -1;

    memset(&src_addr, 0, sizeof(src_addr));
    src_addr.nl_family = AF_NETLINK;
    src_addr.nl_pid = getpid(); /* self pid */
    src_addr.nl_groups = 0;     /* not in mcast groups */

    if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&src_addr, sizeof(src_addr)) < 0)
        return -1;

    memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
    dest_addr.nl_family = AF_NETLINK;
    dest_addr.nl_pid = 0; /* For Linux Kernel */
    dest_addr.nl_groups = 0; /* unicast */

    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();
    nlh->nlmsg_flags = 0;

    strcpy(NLMSG_DATA(nlh), msg_data);

    iov.iov_base = (void *)nlh;
    iov.iov_len = nlh->nlmsg_len;
    memset(&msg, 0, sizeof(msg));
    msg.msg_name = (void *)&dest_addr;
    msg.msg_namelen = sizeof(dest_addr);
    msg.msg_iov = &iov;
    msg.msg_iovlen = 1;

    printf("Sending message to kernel\n");
    sendmsg(sock_fd, &msg, 0);
    printf("Waiting for message from kernel\n");

    /* Read message from kernel */
    memset(nlh, 0, NLMSG_SPACE(MAX_PAYLOAD));
    recvmsg(sock_fd, &msg, 0);
    printf("Received message payload: %s\n", NLMSG_DATA(nlh));

    close(sock_fd);

    return 0;
}

该应用程序创建了一个 Netlink 套接字，并向内核发送一条消息。它使用 sendmsg 函数将消息发送到内核，并使用 recvmsg 函数从内核接收回复消息。在收到来自内核的消息后，它将消息内容打印到控制台。

总结：

该示例演示了如何使用 Netlink 从内核模块向应用程序发送数据。内核模块使用 netlink_kernel_create 函数创建了一个 Netlink 套接字，并注册了一个回调函数来处理接收到的消息。应用程序使用 socket 函数创建一个 Netlink 套接字，并使用 sendmsg 函数发送一条消息到内核，并使用 recvmsg 函数接收来自内核的回复消息。