本文分析了5.15内核的genl代码。

genl的内核文件主要有：

include/net/genetlink.h

net/netlink/genetlink.c

1 注册genl family

首先得定义一个struct genl_family类型的全局变量。

然后调用 int genl_register_family(struct genl_family *family) 注册。

调用 int genl_unregister_family(const struct genl_family *family) 注销。

看看genl_family结构体的定义

struct genl_family {

int id; /* private */

unsigned int hdrsize;

char name[GENL_NAMSIZ];

unsigned int version;

unsigned int maxattr;

unsigned int mcgrp_offset; /* private */

u8 netnsok:1;

u8 parallel_ops:1;

u8 n_ops;

u8 n_small_ops;

u8 n_mcgrps;

const struct nla_policy *policy;

int (*pre_doit)(const struct genl_ops *ops,

struct sk_buff *skb,

struct genl_info *info);

void (*post_doit)(const struct genl_ops *ops,

struct sk_buff *skb,

struct genl_info *info);

const struct genl_ops * ops;

const struct genl_small_ops *small_ops;

const struct genl_multicast_group *mcgrps;

struct module *module;

};

id	每个genl family都有一个id，这个id是注册的时候由内核分配的。注册的时候提供的是name，用户态和内核态都是通过id通信的。用户态通过一个特殊的ctrl family可以通过name获得一个genl family的信息。
hdrsize	通信头的大小，内核解析attributes时，会跳过这个大小的字节数。
name	genl family的名字，由注册者提供一个唯一的名字。
version	genl family的版本。
maxattr policy	用来解析attr，在policy小节分析
mcgrp_offset n_mcgrps mcgrps	组播相关，在第组播小节分析
netnsok	是否支持多个net namespace，不分析，如果没有需求，为0即可。
parallel_ops	是否支持并行，不支持的话，在内核处理消息的时候，会上一个全局锁genl_unlock()
pre_doit post_doit	在调用ops的doit之前，调用这个pre_doit 在调用ops的doit之后，调用这个post_doit 通常为NULL，根据业务需要设置。
n_ops ops	定义ops
n_small_ops small_ops	定义small ops。small ops结构体更小，去掉了一些不常用的功能，更省内存。

看一个net/wireless/nl80211.c的一个例子：

static struct genl_family nl80211_fam __ro_after_init = {

.name = NL80211_GENL_NAME, /* have users key off the name instead */

.hdrsize = 0, /* no private header */

.version = 1, /* no particular meaning now */

.maxattr = NL80211_ATTR_MAX,

.policy = nl80211_policy,

.netnsok = true,

.pre_doit = nl80211_pre_doit,

.post_doit = nl80211_post_doit,

.module = THIS_MODULE,

.ops = nl80211_ops,

.n_ops = ARRAY_SIZE(nl80211_ops),

.small_ops = nl80211_small_ops,

.n_small_ops = ARRAY_SIZE(nl80211_small_ops),

.mcgrps = nl80211_mcgrps,

.n_mcgrps = ARRAY_SIZE(nl80211_mcgrps),

.parallel_ops = true,

};

int __init nl80211_init(void)

{

int err;

err = genl_register_family(&nl80211_fam);

if (err)

return err;

err = netlink_register_notifier(&nl80211_netlink_notifier);

if (err)

goto err_out;

return 0;

err_out:

genl_unregister_family(&nl80211_fam);

return err;

}

void nl80211_exit(void)

{

netlink_unregister_notifier(&nl80211_netlink_notifier);

genl_unregister_family(&nl80211_fam);

}

2 ops

每一个genl family通常都有很多的命令。用户态通过某一个命令和内核交互，一个命令就是一个ops。

ops有2种：genl_ops和genl_small_ops。后者的成员少很多：

struct genl_ops {

int (*doit)(struct sk_buff *skb,

struct genl_info *info);

int (*start)(struct netlink_callback *cb);

int (*dumpit)(struct sk_buff *skb,

struct netlink_callback *cb);

int (*done)(struct netlink_callback *cb);

const struct nla_policy *policy;

unsigned int maxattr;

u8 cmd;

u8 internal_flags;

u8 flags;

u8 validate;

};

struct genl_small_ops {

int (*doit)(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info);

int (*dumpit)(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb);

u8 cmd;

u8 internal_flags;

u8 flags;

u8 validate;

};

doit	对接用户态的非dump命令
dumpit	对接用户态的dump请求，传入的netlink msg中的flags需要置位NLM_F_DUMP
cmd	cmd是命令的id。命令的id没有特殊的要求，只要是u8就可以。 ops数组中，cmd可以不连续。因为内核会遍历ops数组去匹配cmd。内核会先检查ops，在检查small ops。直到找到匹配的ops。
policy maxattr validate	见policy小节。
flags	主要指定这个ops需要的权限等，如指定GENL_ADMIN_PERM
internal_flags	当前没看到用的地方
start	用在dump，先执行下start
done	用在dump，结束后执行下done

doit处理流程

dumpit处理流程

3 policy

policy是一个struct nla_policy数组，nla_policy定义了一个attribute的类型、验证类型、长度等。

nla_policy是netlink层定义的功能。头文件：include/net/netlink.h

struct nla_policy {

u8 type;

u8 validation_type;

u16 len;

union {

const u32 bitfield32_valid;

const u32 mask;

const char *reject_message;

const struct nla_policy *nested_policy;

struct netlink_range_validation *range;

struct netlink_range_validation_signed *range_signed;

struct {

s16 min, max;

};

int (*validate)(const struct nlattr *attr,

struct netlink_ext_ack *extack);

u16 strict_start_type;

};

type

attribute的类型，比如NLA_U16，

validation_type

验证类型，有下述定义：

enum nla_policy_validation {

NLA_VALIDATE_NONE,

NLA_VALIDATE_RANGE,

NLA_VALIDATE_RANGE_WARN_TOO_LONG,

NLA_VALIDATE_MIN,

NLA_VALIDATE_MAX,

NLA_VALIDATE_MASK,

NLA_VALIDATE_RANGE_PTR,

NLA_VALIDATE_FUNCTION,

};

len

用来指定attribute的长度，根据type不同，有不同的含义，netlink.h有详细的注释。

union的字段貌似不需要手动定义，而通过netlink通过的宏来定义一个policy，如：

#define NLA_POLICY_RANGE(tp, _min, _max) { \

.type = NLA_ENSURE_INT_OR_BINARY_TYPE(tp), \

.validation_type = NLA_VALIDATE_RANGE, \

.min = _min, \

.max = _max \

}

ILD

1 注册genl family

2 ops

doit处理流程

dumpit处理流程

3 policy

4 multicast