UNIX: разработка сетевых приложений

Подготовка msghdr для recvmsg
19-24
 Мы записываем значения в неизменяемые поля структур 
msghdr
 и 
iovec
, которые будут передаваться функции 
recvmsg
.
Бесконечный цикл для считывания всех ICMP-сообщений
25-37
 Основной цикл программы является бесконечным циклом, считывающим все пакеты, возвращаемые на символьный сокет ICMP. Вызывается функция 
gettimeofday
 для регистрации времени получения пакета, а затем вызывается соответствующая функция протокола (
proc_v4
 или 
proc_v6
) для обработки ICMP-сообщения.
В листинге 28.5 приведена функция 
tv_sub
, вычисляющая разность двух структур 
timeval
 и сохраняющая результат в первой из них.
Листинг 28.5. Функция tv_sub: вычитание двух структур timeval
//lib.tv_sub.c
 1 #include "unp.h"
 2 void
 3 tv_sub(struct timeval *out, struct timeval *in)
 4 {
 5  if ((out->tv_usec -= in->tv_usec) < 0) { /* out -= in */
 6   --out->tv_sec;
 7   out->tv_usec += 1000000;
 8  }
 9  out->tv_sec -= in->tv_sec;
10 }
В листинге 28.6 приведена функция 
proc_v4
, обрабатывающая все принимаемые сообщения ICMPv4. Можно также обратиться к рис. А.1, на котором изображен формат заголовка IPv4. Кроме того, следует осознавать, что к тому моменту, когда процесс получает на символьном сокете ICMP-сообщение, ядро уже проверило, что основные поля в заголовке IPv4 и в сообщении ICMPv4 действительны [128, с. 214, с. 311].
Листинг 28.6. Функция proc_v4: обработка сообщений ICMPv4
//ping/prov_v4.c
 1 #include "ping.h"
 2 void
 3 proc_v4(char *ptr, ssize_t len, struct msghdr *msg, struct timeval *tvrecv)
 4 {
 5  int hlen1, icmplen;
 6  double rtt;
 7  struct ip *ip;
 8  struct icmp *icmp;
 9  struct timeval *tvsend;
10  ip = (struct ip*)ptr; /* начало IP-заголовка */
11  hlen1 = ip->ip_hl << 2; /* длина IP-заголовка */
12  if (ip->ip_p != IPPROTO_ICMP)
13   return; /* не ICMP */
14  icmp = (struct icmp*)(ptr + hlen1); /* начало ICMP-заголовка */
15  if ((icmplen = len - hlen1) < 8)
16   return; /* плохой пакет */
17  if (icmp->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY) {
  
18   if (icmp->icmp_id != pid)
19    return; /* это не ответ на наш ECHO_REQUEST */
20   if (icmplen < 16)
21    return; /* недостаточно данных */
22  tvsend = (struct timeval*)icmp->icmp_data;
23  tv_sub(tvrecv, tvsend);
24  rtt = tvrecv->tv_sec * 1000.0 + tvrecv->tv_usec / 1000.0;
25  printf("%d bytes from %s: seq=%u, ttl=%d, rtt=%.3f ms\n",
26   icmplen, Sock_ntop_host(pr->sarecv, pr->salen),
27   icmp->icmp_seq, ip->ip_ttl, rtt);
28  } else if (verbose) {
29   printf(" %d bytes from %s: type = %d, code = %d\n",
30   icmplen, Sock_ntop_host(pr->sarecv, pr->salen),
31   icmp->icmp_type, icmp->icmp_code);
32  }
33 }
Извлечение указателя на ICMP-заголовок
10-16
 Значение поля длины заголовка IPv4, умноженное на 4, дает размер заголовка IPv4 в байтах. (Следует помнить, что IPv4-заголовок может содержать параметры.) Это позволяет нам установить указатель icmp так, чтобы он указывал на начало ICMP-заголовка. Мы проверяем, относится ли данный пакет к протоколу ICMP и имеется ли в нем достаточно данных для проверки временной отметки, включенной нами в эхо-запрос. На рис. 28.3 приведены различные заголовки, указатели и длины, используемые в коде.
Рис. 28.3. Заголовки, указатели и длина при обработке ответов ICMPv4
Проверка эхо-ответа ICMP
17-21
 Если сообщение является эхо-ответом ICMP, то необходимо проверить поле идентификатора, чтобы выяснить, относится ли этот ответ к посланному данным процессом запросу. Если программа ping запущена на одном узле несколько раз, каждый процесс получает копии всех полученных ICMP-сообщений.
22-27
 Путем вычитания времени отправки сообщения (содержащегося в части ICMP-ответа, отведенной под дополнительные данные) из текущего времени (на которое указывает аргумент функции 
tvrecv
) вычисляется значение RTT. Время RTT преобразуется из микросекунд в миллисекунды и выводится на экран вместе с полем порядкового номера и полученным значением TTL. Поле порядкового номера позволяет пользователю проследить, не были ли пакеты пропущены, переупорядочены или дублированы, а значение TTL показывает количество транзитных узлов между двумя узлами.
Вывод всех полученных ICMP-сообщений при включении параметра verbose
28-32
 Если пользователем указан параметр командной строки 
-v
, также выводятся поля типа и кода из всех других полученных ICMP-сообщений.
Обработка сообщений ICMPv6 управляется функцией 
proc_v6
, приведенной в листинге 28.8. Она аналогична функции 
proc_v4
, представленной в листинге 28.6. Однако поскольку символьные сокеты IPv6 не передают процессу заголовок IPv6, ограничение на количество транзитных узлов приходится получать в виде вспомогательных данных. Для этого нам приходится подготавливать сокет функцией 
init_v6
, представленной в листинге 28.7.