在内核模块中将网络字节序的IP转换为主机字节序的ip4格式

Question

我是一名有用的助手，可以为您翻译文本。

我正在使用c语言在Arch Linux中编写内核模块。我想将网络IP转换为ip4格式的主机IP：127.0.0.1。

我知道在用户程序中可以使用以下函数：

inetntoa()
ntohs()
ntohl()

我尝试包含socket.h、in.h等头文件，并使用下面的函数，但它们都对我无效。

因此，在内核模块中，我无法访问这些函数。是否有替代这些函数的内核模块？

- milad

Answer 1

你可以使用ntohl()等函数。只需添加#include <linux/byteorder/generic.h>头文件即可。 像平常一样使用它：

__le32 le_ipaddr = ntohl(be_ipaddr); /* to flip big-endian IP to little-endian */

此外，通过特定的格式说明符%pI4，您可以轻松地将IPv4地址按照自己的要求打印出来，例如在printk()中，可以这样使用：

__be32 ipaddr /*= gain from somewhere IP in network byte order (__be32 means big endian)*/;
printk(KERN_INFO "Got IP: %pI4\n", &ipaddr); /* in network byte order */
printk(KERN_INFO "Got IP: %pI4h\n", &ipaddr); /* in host byte order */

阅读也可以：

从sk_buff获取IP地址

如何正确使用printk格式说明符（来自Kernel.org）：

按引用传递。

IPv4地址

==============

::

%pI4 1.2.3.4

%pi4 001.002.003.004

...

额外的h、n、b和l说明符用于指定主机、网络、大端或小端顺序地址。如果未提供说明符，则使用默认的网络/大端顺序。

...

按引用传递。

IPv6地址

==============

::

%pI6 0001:0002:0003:0004:0005:0006:0007:0008

%pi6 00010002000300040005000600070008

%pI6c 1:2:3:4:5:6:7:8

---

P.S. 您可以在Linux内核源代码中搜索所需的函数，例如在此网站上：https://elixir.bootlin.com/linux/latest/ident/

- red0ct

Answer 2

如果你所说的“网络IP”是指一个32位大端整数，代表着你想要转换成点分十进制字符串表示的IPv4地址，那么可以使用sprintf()函数来完成。

int32_t ipv4 = 1234567890; // random example

unsigned char *ptr = (unsigned char *)&ipv4;
char ipstr[16];
sprintf(ipstr, "%d.%d.%d.%d", ptr[0], ptr[1],  ptr[2],  ptr[3]);

ipstr 将包含 IP 地址的字符串。

- Havenard

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@Ctx网络在不同架构上都是大端字节序，因此不存在风险。这就是为什么存在函数htons()、htonl()、ntohs()和ntohl()，它们可以在"主机字节序"和"网络字节序"之间进行转换，其中网络字节序是大端字节序。如果主机已经是大端字节序，则这些函数不会执行任何操作。 - Havenard

这是因为该数字来自用户界面，必须使用htonl()将其转换为网络格式，以便对套接字库有意义。在套接字库中它始终是大端序的！ - Havenard

字节序是CPU架构的一个特性，而不是库的特性。您正在混淆事情，并用不精确的术语使自己或他人感到困惑。术语“32位大端整数”完全具有误导性，整数既不是大端也不是小端，但可以以大端或小端的方式存储在内存中。 - Ctx

@Ctx 无论CPU理解的字节序是什么，这都与网络无关。IP协议使用大端字节序，因此网络头中的所有信息都必须使用大端字节序，包括IP地址、端口、校验和等。这就是函数htons()及其相关函数存在的原因。如果您从socket.h库中读取任何套接字结构的32位IP，则无论体系结构如何，它都会立即以大端字节序出现。您需要使用ntohl()将其转换为主机字节序。 - Havenard

@Ctx 我明确说明这是一个随机示例，而不是特定的IP地址，我不关心它在哪个地址，我只是用垃圾初始化了变量。 - Havenard