Bibliothèques fournies

3 Bibliothèques fournies

Deux bibliothèques vous sont fournies pour mener à bien ce tutorat réseau. Une bibliothèque de gestion d'évenements, très générique et qui pourrait être utilisée dans un autre projet. Une autre bibliothèque concernant les interfaces Ethernet virtuelles, déjà utilisée dans le tutorat précédent de réalisation d'une couche liaison.

3.1 Bibliothèque de tableaux associatifs

Le but de ces tableaux est de remplacer les structures statiques de C. De nombreuses structures seraient nécessaires pour communiquer entre les différentes couches de la pile TCP/IP. Les tableaux associatifs remplacent ces structures.

Un tableau associatif s'initialise à NULL :

AssocArray *a=NULL;

Il est possible d'ajouter un élément au tableau (ici on ajoute l'entier value avec l'indice index) :

arraysSetValue(&a,"index",(void *)&value,sizeof(value),drapeau);

La valeur doit toujours être passée par référence. Le dernier paramètre drapeau peut modifier le comportement de la fonction :

le bit AARRAY_FORCE_NUMERIC indique l'indice est de type entier, ce qui permet des optimisations mémoire ;
le bit AARRAY_DONT_COMPACT indique qu'il ne faut pas tenter d'optimiser l'espace mémoire pour des valeurs de petite taille ;
le bit AARRAY_DONT_DUPLICATE indique qu'il ne faut pas dupliquer la valeur (en utilisant un malloc) mais utiliser directement le pointeur passé en paramètre, du coup cette valeur ne sera pas libérée par un arraysFreeArray.

Bien sur la valeur pour un indice peut être retouvée :

int size;
int *value=(int *)arrayGetValue(a,"index",&size,drapeau);

Le paramètre drapeau doit être AARRAY_FORCE_NUMERIC si la valeur a été ajouté de façon identique. La taille de la valeur désignée par le pointeur retourné est stockée dans le paramètre size (sauf si ce paramètre est NULL). Enfin un tableau peut être affiché par la fonction arraysDisplayArray et détruit par la fonction arraysFreeArray.

3.2 Bibliothèque de gestion d'événements

Cette bibliothèque est une version étendue de la bibliothèque que vous avez utilisé pour le projet de réalisation d'une couche liaison. Dans cette version un événement n'est pas forcement déclenché par une activité sur un descripteur de fichier mais peut l'être par programmation avec effet immédiat ou différé. La création et la suppression d'événements se font avec les fonctions

int eventsCreate(int priority,void *data);
void eventsRemove(int identity);

A ce niveau on associe une priorité à l'événement; si plusieurs événements sont actifs en même temps, les actions liées au plus prioritaire seront exécutées en premier. On associe aussi une donnée à l'événement sous la forme d'un pointeur générique; les actions de l'événement peuvent l'exploiter lorsqu'elles sont appellées. Pour associer une ou plusieurs actions à un événement utilisez la fonction

int eventsAddAction(int identity,
                    unsigned char (*handler)(EventsEvent *,EventsSelector *),
                    int level);

Comme les événements, les actions peuvent être exécutées dans un ordre précis en jouant sur le paramètre level. Les deux paramètres passés à la fonction d'action permettent d'accéder aux champs de l'événement et aux champs du sélecteur ayant déclenché l'événement. Dans les champs utiles de l'événement on peut citer le champ data_init contenant la donnée liée à l'événement. Dans les champs utiles du sélecteur on peut citer les champs data_this contenant la donnée liée au selecteur et le champ selector contenant, par exemple, le numéro du descripteur, dans le cas d'une activation sur descripteur de fichier. Enfin, pour décrire comment un événement est déclenché, trois fonctions permettent d'associer des sélecteurs à des événements :

int eventsTrigger(int identity,void *data);
int eventsSchedule(int identity,long timeout,void *data);
int eventsAssociateDescriptor(int identity,int descriptor,void *data);

La première fonction déclenche l'événement immédiatement; ses actions sont appelées dès que la fonction principale de surveillance des événements s'active. La seconde fonction programme un déclenchement différé au bout de timeout micro-secondes. Enfin la dernière fonction associe un événement à un descripteur; les actions de l'événement sont exécutées dès que des données en lecture sont disponible sur le descripteur. Enfin le gestionnaire d'événement est démarré par la fonction

void eventsScan(void);

L'appel de cette fonction est bloquant. La fonction ne peut se terminer que si aucun événement ne possède plus de sélecteur. Il faut noter que c'est une situation qui peut se produire; les sélecteurs insérés par les fonctions eventsTrigger et eventsSchedule sont supprimés après l'exécutions des actions correspondantes. De même si une des actions liées à un événement déclenché sur un sélecteur de type descripteur retourne une valeur négative le sélecteur est supprimé.

3.3 Bibliothèque de gestion d'interfaces Ethernet virtuelles

Comme dans le projet précédent cette bibliothèque contient une unique fonction permettant de créer une interface Ethernet virtuelle. Ne pas oublier les drapeaux IFF_TAP et IFF_NO_PI lors de l'appel. Il est rappelé que la lecture et l'écriture sur une interface TAP est triviale; les paquets sont envoyés directement sans mention de leur taille. La création d'une interface TAP nécessite des droits spécifiques. Pour donner ces droits à votre programme vous utiliserez le script setcap déclaré dans le fichier super.tab des machines de TP. De la même façon, un utilisateur normal ne peut pas configurer une interface réseau; utilisez à nouveau la commande super mais en appelant cette fois le script ifconfig.

3.4 Prise en main de la bibliothèque de gestion d'événements

Commencez par comprendre le fonctionnement de la bibliothèque en ajoutant des fonctions (dont une fonction main) dans le fichier stack.c. Vous devez créer des événements de différents types :

à déclenchement immédiat et affichant la donnée de l'événement et celle du sélecteur (données de type chaîne de caractères), créez un événement de ce type avec 10 sélecteurs, tous possédant des données différentes ;
à déclenchement différé et affichant la donnée du sélecteur, créez un événement de ce type avec deux sélecteurs, un sélecteur avec un minuteur de 10 secondes et non récurrent, un sélecteur avec un minuteur de 5 secondes et se réinitialisant 10 fois ;
à déclenchement lié à un descripteur et affichant les données lues sur le descripteur préfixées d'une chaîne quelconque, créez un événement de ce type et un sélecteur lié à l'entrée standard.

3.5 Prise en main de l'ensemble des bibliothèques

L'idée est maintenant de programmer un embryon de pile TCP/IP capable d'afficher les paquets Ethernet reçus. Pour cela vous trouverez dans les fichiers netether.[hc] les fonctions de décodage et d'émission de paquets Ethernet. Commencez par utiliser la fonction de décodage comme action d'un événement auquel vous allez associer un sélecteur par descripteur de fichier. Vous aurez compris que le descripteur en question doit être obtenu en utilisant la bibliothèque de gestion des interfaces Ethernet virtuelles. Attention, pour que la fonction de décodage fonctionne correctement, l'événement doit être initialisé avec une donnée de type EthernetInterface. Testez votre exécutable stack après l'avoir passé par le script setcap. Pour tester votre embryon de pile, vous devez configurer l'interface TAP avec le script ifconfig. Générez des paquets ARP via la commande ping, votre pile doit les capturer et les afficher.

Dans un second temps, tentez d'émettre un paquet Ethernet. Pour cela créez un événement avec la fonction d'émission Ethernet comme action. Associez à cet événement un sélecteur de type minuteur (réglé à 30s). Prenez garde à bien initialiser le sélecteur avec une donnée de type tableau associatif. Regardez le code pour trouver les éléments que le tableau doit contenir. En particulier, en lisant le code, vous devez vous apercevoir que la donnée associée à l'indice data est utilisée dans un realloc. Il faudra donc insérer la valeur dans le tableau en utilisant le bit AARRAY_DONT_DUPLICATE. Pour vérifier que le paquet est bien envoyé par votre embryon de pile, lancez l'utilitaire ether sur l'interface tap0. Attention ether doit être utilisé, lui aussi, via super.