SOCK_DIAG(7) Руководство программиста Linux SOCK_DIAG(7)

ИМЯ

sock_diag - возвращает информацию о сокетах

ОБЗОР

#include <sys/socket.h>
#include <linux/sock_diag.h>
#include <linux/unix_diag.h> /* для доменных сокетов UNIX */
#include <linux/inet_diag.h> /* для сокетов IPv4 и IPv6 */
diag_socket = socket(AF_NETLINK, socket_type, NETLINK_SOCK_DIAG);

ОПИСАНИЕ

Подсистема sock_diag netlink предоставляет механизм получения информации о сокетах различных семейств адресов из ядра. Данная подсистема может использоваться для получения информации об отдельных сокетах или запрашивать список сокетов.

В запросе вызывающий может указать дополнительную информацию, которую хочется узнать о сокетах, например, информацию о памяти или характерную семейству адресов.

Когда запрашивается список сокетов вызывающий может задать фильтры, которые будут применены ядром для выбора возвращаемого набора сокетов. В настоящее время, фильтровать сокеты можно только по состоянию (соединён, слушает и т. д.).

Заметим, что sock_diag возвращает только сокеты с именем; то есть, явно привязанные сокеты с помощью bind(2) или автоматически привязанные к адресу сокеты (например, с помощью connect(2)). Данный набор сокетов совпадает со списком в /proc/net/unix, /proc/net/tcp, /proc/net/udp и т. п.

Запрос

Запрос начинается с заголовка struct nlmsghdr, описанного в netlink(7), в котором поле nlmsg_type равно SOCK_DIAG_BY_FAMILY. За ним следует заголовок, соответствующий семейству адресов, начинающийся с общей части, используемой для всех семейств адресов:

struct sock_diag_req {

    __u8 sdiag_family;

    __u8 sdiag_protocol;
};

Поля этой структуры имеют следующее назначение:

Семейство адресов. Должна быть указана соответствующая константа AF_*.
Зависит от sdiag_family. Должна быть указана соответствующая константа IPPROTO_* при AF_INET и AF_INET6, и 0 в остальных случаях.

Если в поле nlmsg_flags заголовка struct nlmsghdr установлен флаг NLM_F_DUMP, то это означает, что запрашивается список сокетов; в противном случае запрашивается информация об конкретном сокете.

Ответ

Ответ начинается с заголовка struct nlmsghdr, за которым следует массив объектов, соответствующих семейству адресов. Массив доступен через стандартные макросы из NLMSG_* программного интерфейса netlink(3).

Каждый объект представляет собой список NLA (атрибутов netlink), которые доступны через макросы RTA_* программного интерфейса rtnetlink(3).

Доменные сокеты UNIX

Запрос доменных сокетов UNIX описывается в следующей структуре:

struct unix_diag_req {

    __u8    sdiag_family;

    __u8    sdiag_protocol;

    __u16   pad;

    __u32   udiag_states;

    __u32   udiag_ino;

    __u32   udiag_show;

    __u32   udiag_cookie[2];
};

Поля этой структуры имеют следующее назначение:

Семейство адресов; должно быть равно AF_UNIX.

sdiag_protocol

pad
Эти поля должны быть равны 0.
Битовая маска, описывающая фильтр состояний сокетов. Будут возвращены только сокеты с состояниями из этой маски. Игнорируется, если запрашивается конкретный сокет. Поддерживаемые значения:

1 << TCP_ESTABLISHED

1 << TCP_LISTEN

Номер иноды при запросе конкретного сокета. Игнорируется, если запрашивается список сокетов.
Набор флагов, определяющий тип возвращаемой информации. Каждый запрашиваемый тип информации возвращается в виде атрибута netlink, описанного ниже:
Атрибут, возвращаемый в ответе на этот запрос — UNIX_DIAG_NAME. Полезные данные, связанные с этим атрибутом — путь, с которым был связан сокет (последовательность байт длиной до UNIX_PATH_MAX).
Атрибут, возвращаемый в ответе на этот запрос — UNIX_DIAG_VFS. Полезные данные, связанные с этим атрибутом представляются следующей структурой:
struct unix_diag_vfs {

    __u32 udiag_vfs_dev;

    __u32 udiag_vfs_ino;
};
Поля этой структуры имеют следующее назначение:
Номер устройства, соответствующего иноде сокета на диске.
Номер иноды, соответствующей иноде сокета на диске.
Атрибут, возвращаемый в ответе на этот запрос — UNIX_DIAG_PEER. Полезные данные, связанные с этим атрибутом — значение __u32, представляющее номер иноды ответной стороны. Данный атрибут возвращается только для соединённых сокетов.
Атрибут, возвращаемый в ответе на этот запрос — UNIX_DIAG_ICONS. Полезные данные, связанные с этим атрибутом — значения __u32, представляющие номера инод сокетов, которые переданы вызову connect(2), но ещё не были обработаны accept(2). Данный атрибут возвращается, если запрашивается список сокетов.
Атрибут, возвращаемый в ответе на этот запрос — UNIX_DIAG_RQLEN. Полезные данные, связанные с этим атрибутом представляются следующей структурой:
struct unix_diag_rqlen {

    __u32 udiag_rqueue;

    __u32 udiag_wqueue;
};
Поля этой структуры имеют следующее назначение:
Для слушающих сокетов: количество ожидающих подключений. Этому значению равна длина массива, связанного с атрибутом ответа UNIX_DIAG_ICONS.
Для сокетов с установленным соединением: количество данных во входящей очереди.
Для слушающих сокетов: длина недодела (backlog), равная значению, переданному во втором аргументе listen(2).
Для сокетов с установленным соединением: количество памяти, доступной при отправке.
Атрибут, возвращаемый в ответе на этот запрос — UNIX_DIAG_MEMINFO. Полезные данные, связанные с этим атрибутом представляют собой массив значений с типом __u32,описанный далее в подразделе «Информация о памяти сокетов».

Следующие атрибуты возвращаются для любого запроса:

Полезные данные, связанные с этим атрибутом, имеют тип __u8 и представляют биты состояния из shutdown(2).
Массив скрытых идентификаторов, которые можно использовать вместе с udiag_ino для указания определённого сокета. Игнорируется при запросе списка сокетов, а также когда все его элементы равны -1.

Ответ на запрос о доменных сокетах UNIX представляется в виде массива

struct unix_diag_msg {

    __u8    udiag_family;

    __u8    udiag_type;

    __u8    udiag_state;

    __u8    pad;

    __u32   udiag_ino;

    __u32   udiag_cookie[2];
};

и следует за атрибутами netlink.

Поля этой структуры имеют следующее назначение:

Данное поле имеет то же значение что в struct unix_diag_req.
Может быть SOCK_PACKET, SOCK_STREAM или SOCK_SEQPACKET.
Может быть TCP_LISTEN или TCP_ESTABLISHED.
Это поле равно 0.
Номер иноды сокета.
Массив скрытых идентификаторов, которые можно использовать в последующих запросах.

Сокеты IPv4 и IPv6

Запрос сокетов IPv4 и IPv6 описывается в следующей структуре:

struct inet_diag_req_v2 {

    __u8    sdiag_family;

    __u8    sdiag_protocol;

    __u8    idiag_ext;

    __u8    pad;

    __u32   idiag_states;

    struct inet_diag_sockid id;
};

где struct inet_diag_sockid определена как:

struct inet_diag_sockid {

    __be16  idiag_sport;

    __be16  idiag_dport;

    __be32  idiag_src[4];

    __be32  idiag_dst[4];

    __u32   idiag_if;

    __u32   idiag_cookie[2];
};

Поля struct inet_diag_req_v2:

Должно быть равно AF_INET или AF_INET6 для сокетов IPv4 или IPv6, соответственно.
Должно быть равно IPPROTO_TCP, IPPROTO_UDP или IPPROTO_UDPLITE.
Набор флагов, определяющий тип возвращаемой расширенной информации. Каждый запрашиваемый тип информации возвращается в виде атрибута netlink, описанного ниже:
Полезные данные, связанные с этим атрибутом, имеют тип __u8 и представляют TOS сокета.
Полезные данные, связанные с этим атрибутом, имеют тип __u8 и представляют TClass сокета. Только для сокетов IPv6. Для сокетов LISTEN и CLOSE эти данные следуют за атрибутом INET_DIAG_SKV6ONLY с значением полезных данных (тип __u8), описывающим является ли сокет только IPv6 или нет.
Полезные данные, связанные с этим атрибутом представляются следующей структурой:
struct inet_diag_meminfo {

    __u32 idiag_rmem;

    __u32 idiag_wmem;

    __u32 idiag_fmem;

    __u32 idiag_tmem;
};
Поля этой структуры имеют следующее назначение:
Количество данных в приёмной очереди.
Количество данных, помещённых в очередь TCP и ещё не отправленных.
Объём памяти, запланированной для использования в будущем (только TCP).
Количество данных в очереди отправки.
Полезные данные, связанные с этим атрибутом представляют собой массив значений с типом __u32,описанный далее в подразделе «Информация о памяти сокетов».
Полезные данные, связанные с этим атрибутом, относятся к определённому семейству адресов. Для сокетов TCP объект имеет тип struct tcp_info.
Полезные данные, связанные с этим атрибутом, представляют собой строку, описывающую используемый алгоритм контроля перегрузки. Только для сокетов TCP.
Должно равняться 0.
Битовая маска, описывающая фильтр состояний сокета. Будут возвращены только сокеты с состояниями из этой маски. Игнорируется, если запрашивается конкретный сокет.
Идентификатор объекта сокета, использующийся при запросах дампа, в опросах отдельных сокетов и возвращается в каждом ответе. В отличие от доменных сокетов UNIX, сокеты IPv4 и IPv6 опознаются по адресам и портам. Все значения указываются в сетевом порядке байт.

Поля struct inet_diag_sockid:

Порт отправителя.
Порт получателя.
Адрес отправителя.
Адрес получателя.
Интерфейсный номер к которому привязан сокет.
Массив скрытых идентификаторов, которые можно использовать вместе с другими полями этой структуры для указания определённого сокета. Игнорируется при запросе списка сокетов, а также когда все его элементы равны -1.

Ответ на запрос о сокетах IPv4 или IPv6 представляется в виде массива

struct inet_diag_msg {

    __u8    idiag_family;

    __u8    idiag_state;

    __u8    idiag_timer;

    __u8    idiag_retrans;

    struct inet_diag_sockid id;

    __u32   idiag_expires;

    __u32   idiag_rqueue;

    __u32   idiag_wqueue;

    __u32   idiag_uid;

    __u32   idiag_inode;
};

и следует за атрибутами netlink.

Поля этой структуры имеют следующее назначение:

Это тоже поле что и в struct inet_diag_req_v2.
Обозначает состояние сокета как в struct inet_diag_req_v2.
Для сокетов TCP это поле описывает тип активного в данный момент таймера сокета. Задаётся одной из следующих констант:
0
таймер не активен
1
таймер повторной передачи
2
таймер поддержания соединения
3
таймер TIME_WAIT
4
таймер проверки нулевым окном
Для сокетов не TCP, значение этого поля равно 0.
Если idiag_timer содержит 1, 2 и 4, то это поле содержит количество повторных передач. При других значениях idiag_timer это поле равно 0.
Для сокетов TCP, имеющих активный таймер, это поле описывает его время окончания в миллисекундах. Для других сокетов значение этого поля равно 0.
Для слушающих сокетов: количество ожидающих подключений.
Для других сокетов: количество данных во входящей очереди.
Для слушающих сокетов: длина недодела (backlog).
Для других сокетов: количество памяти, доступной при отправке.
Идентификатор пользователя, владеющего сокетом.
Номер иноды сокета.

Информация о памяти сокетов

Полезные данные, связанные с атрибутами netlink UNIX_DIAG_MEMINFO и INET_DIAG_SKMEMINFO, представляют собой массив следующих значений с типом __u32:

Количество данных в приёмной очереди.
Приёмный буфер сокета, заданный SO_RCVBUF.
Количество данных в очереди отправки.
Буфер отправки сокета, заданный SO_SNDBUF.
Объём памяти, запланированной для использования в будущем (только TCP).
Количество данных, помещённых в очередь TCP, но ещё не отправленных.
Объем памяти, выделенный для служебных нужд сокета (например, для сокетного фильтра).
Количество пакетов в памяти недодела (не обработанных).

ВЕРСИИ

Программный интерфейс NETLINK_INET_DIAG появился в Linux 2.6.14 и поддерживал только сокеты AF_INET и AF_INET6. В Linux 3.3 он был переименован в NETLINK_SOCK_DIAG и появилась поддержка сокетов AF_UNIX.

Программный интерфейс UNIX_DIAG_MEMINFO и INET_DIAG_SKMEMINFO появился в Linux 3.6.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ

Программный интерфейс NETLINK_SOCK_DIAG есть только в Linux.

ПРИМЕР

Следующий пример программы печатает номер иноды, номер иноды противоположной стороны и имена всех доменных сокетов UNIX в текущем пространстве имён.

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <linux/sock_diag.h>
#include <linux/unix_diag.h>
static int
send_query(int fd)
{

    struct sockaddr_nl nladdr = {

        .nl_family = AF_NETLINK

    };

    struct

    {

        struct nlmsghdr nlh;

        struct unix_diag_req udr;

    } req = {

        .nlh = {

            .nlmsg_len = sizeof(req),

            .nlmsg_type = SOCK_DIAG_BY_FAMILY,

            .nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST | NLM_F_DUMP

        },

        .udr = {

            .sdiag_family = AF_UNIX,

            .udiag_states = -1,

            .udiag_show = UDIAG_SHOW_NAME | UDIAG_SHOW_PEER

        }

    };

    struct iovec iov = {

        .iov_base = &req,

        .iov_len = sizeof(req)

    };

    struct msghdr msg = {

        .msg_name = (void *) &nladdr,

        .msg_namelen = sizeof(nladdr),

        .msg_iov = &iov,

        .msg_iovlen = 1

    };

    for (;;) {

        if (sendmsg(fd, &msg, 0) < 0) {

            if (errno == EINTR)

                continue;

            perror("sendmsg");

            return -1;

        }

        return 0;

    }
}
static int
print_diag(const struct unix_diag_msg *diag, unsigned int len)
{

    if (len < NLMSG_LENGTH(sizeof(*diag))) {

        fputs("короткий ответ\n", stderr);

        return -1;

    }

    if (diag->udiag_family != AF_UNIX) {

        fprintf(stderr, "неожиданное семейство %u\n", diag->udiag_family);

        return -1;

    }

    struct rtattr *attr;

    unsigned int rta_len = len - NLMSG_LENGTH(sizeof(*diag));

    unsigned int peer = 0;

    size_t path_len = 0;

    char path[sizeof(((struct sockaddr_un *) 0)->sun_path) + 1];

    for (attr = (struct rtattr *) (diag + 1);

             RTA_OK(attr, rta_len); attr = RTA_NEXT(attr, rta_len)) {

        switch (attr->rta_type) {

        case UNIX_DIAG_NAME:

            if (!path_len) {

                path_len = RTA_PAYLOAD(attr);

                if (path_len > sizeof(path) - 1)

                    path_len = sizeof(path) - 1;

                memcpy(path, RTA_DATA(attr), path_len);

                path[path_len] = '\0';

            }

            break;

        case UNIX_DIAG_PEER:

            if (RTA_PAYLOAD(attr) >= sizeof(peer))

                peer = *(unsigned int *) RTA_DATA(attr);

            break;

        }

    }

    printf("инода=%u", diag->udiag_ino);

    if (peer)

        printf(", другая сторона=%u", peer);

    if (path_len)

        printf(", имя=%s%s", *path ? "" : "@",

                *path ? path : path + 1);

    putchar('\n');

    return 0;
}
static int
receive_responses(int fd)
{

    long buf[8192 / sizeof(long)];

    struct sockaddr_nl nladdr = {

        .nl_family = AF_NETLINK

    };

    struct iovec iov = {

        .iov_base = buf,

        .iov_len = sizeof(buf)

    };

    int flags = 0;

    for (;;) {

        struct msghdr msg = {

            .msg_name = (void *) &nladdr,

            .msg_namelen = sizeof(nladdr),

            .msg_iov = &iov,

            .msg_iovlen = 1

        };

        ssize_t ret = recvmsg(fd, &msg, flags);

        if (ret < 0) {

            if (errno == EINTR)

                continue;

            perror("recvmsg");

            return -1;

        }

        if (ret == 0)

            return 0;

        const struct nlmsghdr *h = (struct nlmsghdr *) buf;

        if (!NLMSG_OK(h, ret)) {

            fputs("!NLMSG_OK\n", stderr);

            return -1;

        }

        for (; NLMSG_OK(h, ret); h = NLMSG_NEXT(h, ret)) {

            if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE)

                return 0;

            if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR) {

                const struct nlmsgerr *err = NLMSG_DATA(h);

                if (h->nlmsg_len < NLMSG_LENGTH(sizeof(*err))) {

                    fputs("NLMSG_ERROR\n", stderr);

                } else {

                    errno = -err->error;

                    perror("NLMSG_ERROR");

                }

                return -1;

            }

            if (h->nlmsg_type != SOCK_DIAG_BY_FAMILY) {

                fprintf(stderr, "неожиданный nlmsg_type %u\n",

                        (unsigned) h->nlmsg_type);

                return -1;

            }

            if (print_diag(NLMSG_DATA(h), h->nlmsg_len))

                return -1;

        }

    }
}
int
main(void)
{

    int fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_SOCK_DIAG);

    if (fd < 0) {

        perror("socket");

        return 1;

    }

    int ret = send_query(fd) || receive_responses(fd);

    close(fd);

    return ret;
}

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

netlink(3), rtnetlink(3), netlink(7), tcp(7)

2019-03-06 Linux