太难了

tcpip/header/eth.go

@@ -0,0 +1,38 @@
+package header
+
+import "github.com/impact-eintr/netstack/tcpip"
+
+// 以太网帧头部信息的偏移量
+const (
+	dstMAC  = 0
+	srcMAC  = 6
+	ethType = 12
+)
+
+// 表示链路层以太网帧的头部
+type EthernetFields struct {
+	// 源地址
+	SrcAddr tcpip.LinkAddress
+	// 目标地址
+	DstAddr tcpip.LinkAddress
+	// 协议类型
+	Type tcpip.NetworkProtocolNumber
+}
+
+// 以太网数据包的封装
+type Ethernet []byte
+
+const (
+	// 以太网帧最小的长度
+	EthernetMinimumSize = 14
+	// 以太网帧的长度
+	EthernetAddressSize = 6
+)
+
+// 从帧头部获取源地址
+
+// 从帧头部获取目的地址
+
+// 从帧头部获取协议类型
+
+// Encode根据传入的帧头部信息编码成Ethernet二进制形式

tcpip/link/README.md

@@ -501,3 +501,13 @@ ping 192.168.1.1
 ```
 
 这时候你 ping 192.168.1.0/24 网段的任何一个地址都是进入 tap0 网卡，这样我们就可以实验和处理 tap0 网上上的数据了。目前我们只看到了网卡有读取到数据，而且抓包显示我们现在接收到的数据都是 arp 请求，后面会实现对 arp 报文的处理，接下来我们开始处理网卡的数据并封装链路层，实现网卡的 io。
+
+### 链路层数据帧
+数据在链路层传输都是一帧一帧传输的，就像发送邮件一样，将信放入信封中，接着把信封邮寄出去，这样可以把一段信息和另一段信息区分开来，下面先介绍数据帧格式。
+
+![](../../img/链路层数据帧.png )\
+
+- 目的 MAC 地址：目的设备的 MAC 物理地址。
+- 源 MAC 地址：发送设备的 MAC 物理地址。
+- 类型：表示后面所跟数据包的协议类型，例如 Type 为 0x8000 时为 IPv4 协议包，Type 为 0x8060 时，后面为 ARP 协议包。
+- 数据：表示该帧的数据内容，长度为 46 ～ 1500 字节，包含网络层、传输层和应用层的数据。

tcpip/link/rawfile/blockingpoll_unsafe.go

@@ -0,0 +1,12 @@
+package rawfile
+
+import (
+	"syscall"
+	"unsafe"
+)
+
+func blockingPoll(fds *pollEvent, nfds int, timeout int64) (int, syscall.Errno) {
+	n, _, e := syscall.Syscall(syscall.SYS_POLL,
+		uintptr(unsafe.Pointer(fds)), uintptr(nfds), uintptr(timeout))
+	return int(n), e
+}

tcpip/link/rawfile/errors.go

@@ -12,7 +12,7 @@ const maxErrno = 134
 var translations [maxErrno]*tcpip.Error
 
 func TranslationErrno(s syscall.Errno) *tcpip.Error {
-	if err := translations[e]; err != nil {
+	if err := translations[s]; err != nil {
 		return err
 	}
 	return tcpip.ErrInvalidEndpointState

tcpip/link/rawfile/rawfile_unsafe.go

@@ -23,7 +23,7 @@ func GetMTU(name string) (uint32, error) {
 
 	copy(ifreq.name[:], name)
 	_, _, errno := syscall.Syscall(syscall.SYS_IOCTL,
-		uintptr(fd), syscall.SIOCGIFMTU, uintptr(&ifreq))
+		uintptr(fd), syscall.SIOCGIFMTU, uintptr(unsafe.Pointer(&ifreq)))
 	if errno != 0 {
 		return 0, errno
 	}
@@ -74,3 +74,43 @@ type pollEvent struct {
 	events  int16
 	revents int16
 }
+
+func BlockingRead(fd int, b []byte) (int, *tcpip.Error) {
+	for {
+		n, _, e := syscall.RawSyscall(syscall.SYS_READ,
+			uintptr(fd), uintptr(unsafe.Pointer(&b[0])), uintptr(len(b)))
+		if e == 0 {
+			return int(n), nil
+		}
+
+		event := pollEvent{
+			fd:     int32(fd),
+			events: 1,
+		}
+
+		_, e = blockingPoll(&event, 1, -1)
+		if e != 0 && e != syscall.EINTR {
+			return 0, TranslationErrno(e)
+		}
+	}
+}
+
+func BlockingReadv(fd int, iovecs []syscall.Iovec) (int, *tcpip.Error) {
+	for {
+		n, _, e := syscall.RawSyscall(syscall.SYS_READV,
+			uintptr(fd), uintptr(unsafe.Pointer(&iovecs[0])), uintptr(len(iovecs)))
+		if e == 0 {
+			return int(n), nil
+		}
+
+		event := pollEvent{
+			fd:     int32(fd),
+			events: 1,
+		}
+
+		_, e = blockingPoll(&event, 1, -1)
+		if e != 0 && e != syscall.EINTR {
+			return 0, TranslationErrno(e)
+		}
+	}
+}

tcpip/link/tap1/main.go

@@ -1,16 +1,15 @@
 package main
 
 import (
+	"log"
+
+	"github.com/impact-eintr/netstack/tcpip/link/rawfile"
 	"github.com/impact-eintr/netstack/tcpip/link/tuntap"
 )
 
 func main() {
 	tapName := "tap0"
-	c := &tuntap.Config{
+	c := &tuntap.Config{tapName, tuntap.TAP}
-		tapName,
-		tuntap.TAP,
-	}
-
 	fd, err := tuntap.NewNetDev(c)
 	if err != nil {
 		panic(err)
@@ -23,5 +22,11 @@ func main() {
 
 	buf := make([]byte, 1<<16)
 	for {
+		rn, err := rawfile.BlockingRead(fd, buf)
+		if err != nil {
+			log.Println(err)
+			continue
+		}
+		log.Printf("read %d bytes\n", rn)
 	}
 }

tcpip/link/tap2/main.go

@@ -0,0 +1,32 @@
+package main
+
+import (
+	"log"
+
+	"github.com/impact-eintr/netstack/tcpip/link/rawfile"
+	"github.com/impact-eintr/netstack/tcpip/link/tuntap"
+)
+
+func main() {
+	tapName := "tap0"
+	c := &tuntap.Config{tapName, tuntap.TAP}
+	fd, err := tuntap.NewNetDev(c)
+	if err != nil {
+		panic(err)
+	}
+
+	// 启动tap网卡
+	_ = tuntap.SetLinkUp(tapName)
+	// 添加ip地址
+	_ = tuntap.AddIP(tapName, "192.168.1.0/24")
+
+	buf := make([]byte, 1<<16)
+	for {
+		rn, err := rawfile.BlockingRead(fd, buf)
+		if err != nil {
+			log.Println(err)
+			continue
+		}
+		log.Printf("read %d bytes\n", rn)
+	}
+}

tcpip/tcpip.go

@@ -1,5 +1,12 @@
 package tcpip
 
+import (
+	"fmt"
+	"log"
+	"strconv"
+	"strings"
+)
+
 type Error struct {
 	msg         string
 	ignoreStats bool
@@ -23,8 +30,8 @@ var (
 	ErrBadLinkEndPoint       = &Error{msg: "bad link layer endpoint"}
 	ErrAlreadyBound          = &Error{msg: "endpoint already bound", ignoreStats: true}
 	ErrInvalidEndpointState  = &Error{msg: "endpoint is in invalid state"}
-	ErrAlreadConnecting      = &Error{msg: "endpoint is already connecting", ignoreStats: true}
+	ErrAlreadyConnecting     = &Error{msg: "endpoint is already connecting", ignoreStats: true}
-	ErrAlreadConnected       = &Error{msg: "endpoint is already connected", ignoreStats: true}
+	ErrAlreadyConnected      = &Error{msg: "endpoint is already connected", ignoreStats: true}
 	ErrNoPortAvailable       = &Error{msg: "no port are available"}
 	ErrPortInUse             = &Error{msg: "port is in use"}
 	ErrBadLocalAddress       = &Error{msg: "bad local address"}
@@ -48,3 +55,46 @@ var (
 	ErrMessageTooLong        = &Error{msg: "message too long"}
 	ErrNoBufferSpace         = &Error{msg: "no buffer space available"}
 )
+
+type LinkAddress string
+
+func (a LinkAddress) String() string {
+	switch len(a) {
+	case 6:
+		// MAC地址的格式 6位 4bit的十六进制数
+		return fmt.Sprintf("%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x", a[0], a[1], a[2], a[3], a[4], a[5])
+	default:
+		return fmt.Sprintf("%x", []byte(a))
+	}
+}
+
+// aa:bb:cc:dd:ee:ff aa-bb-cc-dd-ee-ff
+func ParseMACAddress(s string) (LinkAddress, error) {
+	parts := strings.FieldsFunc(s, func(c rune) bool {
+		return c == ':' || c == '-'
+	})
+
+	log.Println(parts)
+
+	if len(parts) != 6 {
+		return "", fmt.Errorf("inconsistent parts: %s", s)
+	}
+	addr := make([]byte, 0, len(parts))
+	for _, part := range parts {
+		u, err := strconv.ParseUint(part, 16, 8)
+		if err != nil {
+			return "", fmt.Errorf("invalid hex digits: %s", s)
+		}
+		addr = append(addr, byte(u))
+	}
+	return LinkAddress(addr), nil
+
+}
+
+type NetworkProtocolNumber uint32
+type Address string
+
+type ProtocolAddr struct {
+	Protocol NetworkProtocolNumber
+	Address  Address
+}