檔案描述符是低層的輸入和輸出介面。描述符可以表示到裝置、管道或套接字的連線，這些連線用於與另一個程序或普通檔案進行通訊。I/O 控制 (ioctl) 函式呼叫可以用來對特殊檔案的基礎裝置引數進行操作。它們可以完成與開啟的檔案描述符相關聯的控制功能。這些命令涉及檔案、流、普通資料鏈路控制以及其他各種裝置。

　　本文將討論 AIX Version 5.3 中提供的與網路操作和套接字相關的命令。在下列檔案中列出了與套接字相關的命令和結構：

　　sys/ioctl.h

　　net/if_arp.h

　　net/if.h

　　net/netopt.h

　　netinet/in.h

　　應用程式開發人員可以使用這些命令，並且在 AIX Version 5.3 的文件中對這些命令進行了詳細的描述。本文說明了有關 Internet Protocol Version 6 (IPv6) 地址和 Internet Protocol Version 4 (IPv4) 堆疊的常用命令的典型用法。

　　使用 ioctl 套接字控制選項

　　通常，網路程式需要了解系統中所有有關網路介面和 IP 地址的可用資訊。現在，未來的應用程式可以支援 IPv4 和 IPv6 雙協議棧。ioctl 結構需要對指標進行遍歷和操作，以處理 IPv4 和 IPv6 地址在長度上的差別（除了使用合適的套接字結構 sockaddr_in6 或 sockaddr_storage 之外）。

　　AIX Version 5.3 提供了很多 ioctl 套接字控制選項，以提取各種有關網路介面的資訊。這些 ioctl 命令用於查詢介面的狀態並對其屬性進行操作。下面的部分中包含了一些有用的命令的程式碼段。有關 ioctl 命令的完整列表，請參見參考資料部分。

　　ioctl 命令所使用的結構

　　下面的清單介紹了一些最重要的結構，使用 ioctl 套接字命令時常常用到這些結構。

　　清單 1. struct ifreq (/usr/include/net/if.h)

　　struct　ifreq {

　　#ifndef IFNAMSIZ

　　#define IFNAMSIZ　　　　16

　　#endif

　　char　　ifr_name[IFNAMSIZ];

　　union {

　　struct　sockaddr ifru_addr;

　　struct　sockaddr ifru_dstaddr;

　　struct　sockaddr ifru_broadaddr;

　　__ulong32_t　　 ifru_flags;

　　int　　 ifru_metric;

　　CADdr_t ifru_data;

　　u_short ifru_site6;

　　__ulong32_t　 ifru_mtu;

　　int　　 ifru_baudrate;

　　} ifr_ifru;

　　Following Macros are provided for convenIEnce

　　#define ifr_addr　　　　ifr_ifru.ifru_addr　　　

　　#define ifr_dstaddr　　 ifr_ifru.ifru_dstaddr　

　　#define ifr_broadaddr　 ifr_ifru.ifru_broadaddr

　　#define ifr_flags　　　 ifr_ifru.ifru_flags　　

　　#define ifr_metric　　　ifr_ifru.ifru_metric　　

　　#define ifr_data　　　　ifr_ifru.ifru_data　　　

　　#define ifr_site6　　　 ifr_ifru.ifru_site6　　

　　#define ifr_mtu　　　　 ifr_ifru.ifru_mtu　　　

　　#define ifr_isno　　　　ifr_ifru.ifru_data　　　

　　#define ifr_baudrate　　ifr_ifru.ifru_baudrate　

　　};　　

　　清單 2. struct ifconf (/usr/include/net/if.h)　　

　　struct　ifconf {

　　int　　 ifc_len;　　　　　　　　

　　union {

　　caddr_t ifcu_buf;

　　struct　ifreq *ifcu_req;

　　} ifc_ifcu;

　　Following macros are provided for convenience

　　#define ifc_buf ifc_ifcu.ifcu_buf　　　

　　#define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req　　　

　　};

　　程式碼示例

　　下面的表 1 介紹了一些介面檢索命令。該資訊來源於 IBM System p 和 AIX。

　　表 1. 介面檢索命令

　　ioctl 命令描述

　　SIOCGSIZIFCONF 獲得獲取 SIOCGIFCONF 返回的所有介面的配置資訊所需的記憶體。

　　ioctl(fd, SIOCGSIZIFCONF, (caddr_t)&ifconfsize);

　　int ifconfsize;

　　SIOCGIFADDR

　　SIOCSIFADDR

　　SIOCGIFADDR 獲取介面地址，而 SIOCSIFADDR 設定介面地址。ifr.ifr_addr 欄位返回地址。

　　ioctl(fd, SIOCGIFADDR, (caddr_t)&ifr, sizeof(struct ifreq));

　　ioctl(fd, SIOCSIFADDR, (caddr_t)&ifr, sizeof(struct ifreq));

　　struct ifreq ifr;

　　SIOCGIFCONF 返回系統中配置的所有介面的配置資訊。

　　ioctl(fd, SIOCGIFCONF, (caddr_t)&ifc);

　　struct ifconf ifconf;

　　SIOCGSIZIFCONF

　　下面的程式碼段可以獲取用來填充所有配置介面的資訊所需的緩衝區大小。

　　清單 3. 使用 SIOCGSIZIFCONF 獲得所需的緩衝區大小

　　int get_interface_size(int sd){

　　int ret,size;

　　ret=ioctl(sd,SIOCGSIZIFCONF,&size);

　　if(ret==-1){

　　perror("Error getting size of interface :");

　　return ret;

　　}

　　return size;

　　}

　　main

　　{

　　struct ifconf ifc;

　　int sd;

　　sd=socket(AF_INET6,SOCK_DGRAM,0);

　　printf("Size of memory needed = %d",get_interface_size(sd));

　　}

　　上面程式碼的輸出是：

　　$> ./myprog

　　Size of memory needed = 628

　　SIOCGIFCONF 和 SIOCGIFADDR

　　SIOCGIFCONF 和 SIOCGIFADDR 命令可以用來檢索介面的地址。SIOCGIFCONF 可以用來獲取所有配置介面的資訊，SIOCGIFADDR 可以用來檢索特定介面的地址。

　　清單 4. 使用 SIOCGIFCONF 獲取配置資訊

　　int alloc_buffer_size(int sd,struct ifconf *ifc){

　　int ret=-1,bsz=sizeof(struct ifreq);

　　int prevsz=bsz;

　　ifc->ifc_req=NULL;

　　ifc->ifc_len=bsz;

　　do{

　　ifc->ifc_req=(struct ifreq *)realloc(ifc->ifc_req,bsz);

　　if(!ifc->ifc_req){

　　perror("Malloc failed :");

　　return ret;

　　}

　　ifc->ifc_len=bsz;

　　ret=ioctl(sd,SIOCGIFCONF,(caddr_t)ifc);

　　if(ret==-1){

　　perror("Error getting size of interface :");

　　return ret;

　　}

　　if(prevsz==ifc->ifc_len)

　　break;

　　else{

　　bsz*=2;

　　prevsz=(0==ifc->ifc_len ? bsz : ifc->ifc_len) ;

　　}

　　}while(1);

　　ifc->ifc_req=(struct ifreq *)realloc(ifc->ifc_req,prevsz);

　　return ifc->ifc_len;

　　}

　　在使用 ifreq 結構中的配置資訊填充了列表之後，可以對其進行遍歷以檢索所需的資料。根據呼叫之後該結構中填充的套接字地址的長度，可以對這個指標進行移動。下面的清單 5 顯示了上面程式碼的列表中獲得的系統中可用的 IP。

　　清單 5. 從配置列表中檢索資訊

　　#define MAX(x,y) ((x) >(y) ? (x) : (y))

　　#define SIZE(p) MAX((p).sa_len, sizeof(p))

　　void print_ips(struct ifconf *ifc){

　　char *cp,*cplim,addr[INET6_ADDRSTRLEN];

　　struct ifreq *ifr=ifc->ifc_req;

　　cp=(char *)ifc->ifc_req;

　　cplim=cp+ifc->ifc_len;

　　for(;cpifr_name) + SIZE(ifr->ifr_addr))){

　　ifr=(struct ifreq *)cp;

　　printf("%s :",ifr->ifr_name);

　　getip(ifr,addr);

　　printf("%s",addr);

　　}

　　return ;

　　}

　　main

　　{

　　struct ifconf ifc;

　　int sd;

　　sd=socket(AF_INET6,SOCK_DGRAM,0);

　　alloc_buffer_size(sd,&ifc);

　　print_ips(&ifc);

　　}

　　上面程式碼的輸出是：

　　$> ./myprog

　　en0 :6.3.6.0

　　en0 :9.182.192.169

　　en0 :fe80::209:6bff:feeb:70b2

　　sit0 :1.4.4.0

　　sit0 :::9.182.192.169

　　lo0 :24.3.0.0

　　lo0 :127.0.0.1

　　lo0 :::1

　　清單 6. 使用 SIOCGIFADDR 獲取介面地址

　　void getip(struct ifreq *ifr,char *addr){

　　struct sockaddr *sa;

　　sa=(struct sockaddr *)&(ifr->ifr_addr);

　　switch(sa->sa_family){

　　case AF_INET6:

　　inet_ntop(AF_INET6,(struct in6_addr *)&(((struct sockaddr_in6 *)sa)->sin6_addr),

　　addr,INET6_ADDRSTRLEN);

　　break;

　　default : strcpy(addr,inet_ntoa(((struct sockaddr_in *)sa)->sin_addr));

　　}

　　return;

　　}

　　main

　　{

　　char netaddr[INET_ADDRSTRLEN];

　　int sd;

　　sd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

　　strcpy(ifr.ifr_name,"en0");

　　if((ioctl(sd,SIOCGIFADDR,(caddr_t)&ifr,sizeof(struct ifreq)))<0)

　　perror("Error : ");

　　getip(&ifr,netaddr);

　　printf("%s",netaddr);

　　}

　　上面程式碼的輸出是：

　　$./myprog

　　9.182.192.35

　　下面的表 2 介紹了介面標誌和一些屬性檢索命令。

　　表 2. 介面標誌和屬性檢索命令

　　ioctl 命令描述

　　SIOCGIFFLAGS

　　SIOCSIFFLAGS

　　SIOCGIFFLAGS 可以獲取介面標誌。

　　SIOCSIFFLAGS 可以設定介面標誌。

　　ioctl(fd, cmd, (caddr_t)&ifr);

　　struct ifreq ifr;

　　SIOCGIFFLAGS

　　在使用 SIOCGIFCONF 獲取了介面列表之後，您可以使用 SIOCGIFFLAGS-SIOCSIFFLAGS 對來獲取和設定介面的屬性。介面標誌表示為 IFF_XXX。有關完整的列表，請參閱檔案 /usr/include/net/if.h。

　　下面的示例使用一對介面標誌來檢索其當前狀態，並檢查環回。也可以使用其他選項。

　　清單 7. 驗證介面的狀態和型別

　　for(;cp

　　ifr=(struct ifreq *)cp;

　　cp+=(sizeof(ifr->ifr_name) + SIZE(ifr->ifr_addr));

　　printf("%-9s　",ifr->ifr_name);

　　ret=ioctl(sd,SIOCGIFFLAGS,(caddr_t)ifr);

　　if(ret==-1){

　　perror("Error getting flags for interface :");

　　return ;

　　}

　　if((ifr->ifr_flags)&IFF_UP)

　　printf("UP");

　　else printf("DOWN");

　　if((ifr->ifr_flags)&IFF_LOOPBACK)

　　printf(",Loopback");

　　printf("");

　　}

　　上面程式碼的輸出是：

　　$> ./myprog

　　en0　　　　UP

　　en0　　　　UP

　　en0　　　　UP

　　sit0　　　 UP

　　sit0　　　 UP

　　lo0　　　　UP,Loopback

　　lo0　　　　UP,Loopback

　　lo0　　　　UP,Loopback

　　清單 8. 設定介面標誌

　　Partial output of ifconfig before setting the flag

　　sit0: flags=4900041

　　inet6 ::9.182.192.169/96

　　Code to set the interface flag

　　int set_interface_flag(int sd,short flag,char *interface){

　　struct ifreq ifr;

　　int oldflags;

　　strcpy(ifr.ifr_name,interface);

　　if((ioctl(sd,SIOCGIFFLAGS,(caddr_t)&ifr))==-1){

　　perror("Error getting interface flags :");

　　return -1;

　　}

　　printf("Setting new interface flag 0X%x",flag);

　　ifr.ifr_flags|=flag;

　　if((ioctl(sd,SIOCSIFFLAGS,(caddr_t)&ifr))==-1){

　　perror("Error setting interface flags :");

　　return -1;

　　}

　　return 0;

　　}

　　main

　　{

　　int sd;

　　sd=socket(AF_INET6,SOCK_DGRAM,0);

　　set_interface_flag(sd,IFF_NOTRAILERS,"sit0");

　　}

　　上面程式碼的輸出是：

　　You must have permission to change the flag

　　$./myprog

　　Setting new interface flag 0X20

　　$ifconfig -a

　　.............

　　.............

　　sit0: flags=4900061

　　inet6 ::9.182.192.169/96

　　.............

　　.............

　　表 3 介紹了一些用於網路優化的命令。

　　表 3. 用於網路優化的命令

　　ioctl 命令描述

　　SIOCGIFMTU SIOCGIFMTU 可以獲取介面的最大傳輸單元 (MTU)。

　　ioctl(fd, cmd, (caddr_t)&ifr);

　　struct ifreq ifr;

　　這個 MTU 值儲存在 ifr.ifr_mtu 欄位中。

　　SIOCGNETOPT

　　SIOCGNETOPT1

　　SIOCGNETOPT 可以獲取一個網路選項的值。

　　ioctl(fd, cmd, (caddr_t)&oreq);

　　struct optreq oreq;

　　SIOCGNETOPT1 可以獲取當前值、預設值和網路選項的範圍。

　　ioctl(fd, SIOCGNETOPT1, (caddr_t)&oreq);

　　struct optreq1 oreq;

　　SIOCGIFMTU

　　清單 9. 從 ifreq 結構獲取 MTU

　　ret=ioctl(sd,SIOCGIFMTU,ifr);

　　if(ret==-1){

　　perror("Error getting mtu for interface :");

　　return ;

　　}

　　printf("　%d",ifr->ifr_mtu);

　　SIOCGNETOPT1

　　SIOCGNETOPT1 給出當前值、預設值和網路選項的範圍。

　　清單 10. 從 optreq1 結構獲取網路選項

　　int print_network_options(int sd){

　　int ret;

　　struct optreq1 oreq;

　　oreq.getnext=1;

　　while((ioctl(sd,SIOCGNETOPT1,(caddr_t)&oreq))!=-1)

　　printf("%s = %s",oreq.name,oreq.data);

　　return 0;

　　}

　　上面程式碼的輸出是：

　　$> ./myprog

　　arpqsize = 12

　　arpt_killc = 20

　　arptab_bsiz = 7

　　arptab_nb = 149

　　........

　　........

　　........

　　........

　　ifsize = 256

　　inet_stack_size = 16

　　ip6_defttl = 64

　　........

　　在 AIX 中，您還可以使用 no 命令來管理各種網路優化引數。有關更詳細的資訊，請參閱相應的 man 頁面。

　　清單 11. AIX 計算機上“no”命令的輸出

　　$> no -a|more

　　arpqsize = 12

　　arpt_killc = 20

　　arptab_bsiz = 7

　　arptab_nb = 149

　　bcastping = 0

　　clean_partial_conns = 0

　　delayack = 0

　　delayackports = {}

　　dgd_packets_lost = 3

　　dgd_ping_time = 5

　　dgd_retry_time = 5

　　directed_broadcast = 0

　　extendednetstats = 0

　　fasttimo = 200

　　........

　　........

　　總結

　　ioctl 命令的功能非常強大，您可以使用它們來訪問或修改網路（或其他）裝置的可配置引數。它們使用了各種各樣的資料結構，應該使用正確的資料來填充這些資料結構，以便實現預期的結果。您將發現在使用 AF_INET 和 AF_INET6 系列時存在的區別。本文提供了一小部分常用命令子集的程式碼示例。要獲得 AIX Version 5.3 中完整的命令清單，請轉到參考資料部分。我們希望這些關於 ioctl 的資訊對您有用。

最後補上一個用ioctl獲取本機ip地址的例子

#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <net/if.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <unistd.h>

 

int main()

{
    int i=0;
    int sockfd;
  struct ifconf ifconf;
  unsigned char buf[512];
  struct ifreq *ifreq;
  //初始化ifconf
  ifconf.ifc_len = 512;
  ifconf.ifc_buf = buf;
    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0))<0)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    } 
  ioctl(sockfd, SIOCGIFCONF, &ifconf);    //獲取所有介面資訊
  //接下來一個一個的獲取IP地址
  ifreq = (struct ifreq*)buf; 
  for(i=(ifconf.ifc_len/sizeof(struct ifreq)); i>0; i--)
  {
//      if(ifreq->ifr_flags == AF_INET){            //for ipv4
      printf("name = [%s]\n", ifreq->ifr_name);
      printf("local addr = [%s]\n", inet_ntoa((((struct sockaddr_in*)&(ifreq->ifr_addr))->sin_addr).s_addr));
      ifreq++;

//  }

  }
    return 0;
}