android DHCP流程【转】

1、问题背景

最近遇到一个问题，在一个项目中，无论静态或是DHCP，都无法成功修改DNS。 
最后发现，是因为/etc/dhcpcd/dhcpcd-hooks/20-dns.conf 这个脚本中，将DNS写死了，如下代码片，每次设置完以后，还去在设置一次。

setprop dhcp.${intf}.dns${dnsvalue} 203.82.48.3
setprop dhcp.${intf}.dns${standydnsvalue} 203.82.48.4

# Set net.<iface>.dnsN properties that contain the
# DNS server addresses given by the DHCP server.

if [[ $interface == p2p* ]]
    then
    intf=p2p
    else
    intf=$interface
fi

set_dns_props()
{
    case "${new_domain_name_servers}" in
    "")   return 0;;
    esac

    count=1
    for i in 1 2 3 4; do
        setprop dhcp.${intf}.dns${i} ""
    done

    count=1
    for dnsaddr in ${new_domain_name_servers}; do
        setprop dhcp.${intf}.dns${count} ${dnsaddr}
        count=$(($count + 1))
    done

    dnsvalue=1
    standydnsvalue=2
    setprop dhcp.${intf}.dns${dnsvalue} 203.82.48.3
    setprop dhcp.${intf}.dns${standydnsvalue} 203.82.48.4

    separator=" "
    if [ -z "$new_domain_name" ]; then
       separator=""
    else
        if [ -z "$new_domain_search" ]; then
            separator=""
        fi
    fi
    setprop dhcp.${interface}.domain "${new_domain_name}$separator${new_domain_search}"
}

unset_dns_props()
{
    for i in 1 2 3 4; do
        setprop dhcp.${intf}.dns${i} ""
    done

    setprop dhcp.${interface}.domain ""
}

case "${reason}" in
BOUND|INFORM|REBIND|REBOOT|RENEW|TIMEOUT)       set_dns_props;;
EXPIRE|FAIL|IPV4LL|RELEASE|STOP)                unset_dns_props;;
esac

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39
• 40
• 41
• 42
• 43
• 44
• 45
• 46
• 47
• 48
• 49
• 50
• 51
• 52
• 53
• 54
• 55
• 56
• 57

那么，这个脚本是有什么用处呢？为什么这个脚本可以写死DNS。 
这是因为android中，DHCP分为两个部分，一个是DHCP Client端，一个是server端。

2、Dhcp客户端

client端就是我们从上层APP到framework后发出的DHCP请求。这个流程不难，一般是最后会调用runDhcp函数，其JNI在 
frameworksasecorejniandroid_net_NetUtils.cpp 
中的android_net_utils_runDhcpCommon。然后会在调用dhcp_do_request函数。到这里，framework的部分就完了，接下来会调用到system/core/libnetutils中去。

在dhcp_do_request函数中，当[dhcp.eth0.result]属性变为[ok]时，会调用fill_ip_info函数，这个函数的作用，就是去读取IP信息而已。

static void fill_ip_info(const char *interface, in_addr_t *ipaddr, in_addr_t *gateway, in_addr_t *mask, in_addr_t *dns1, in_addr_t *dns2, in_addr_t *server, uint32_t  *lease)
{

property_get(“dhcp.eth0. ipaddress”, prop_value,NULL);
property_get(“dhcp.eth0. gateway”, prop_value,NULL);
property_get(“dhcp.eth0. mask”, prop_value,NULL);
property_get(“dhcp.eth0. dns1”, prop_value,NULL);
property_get(“dhcp.eth0. dns2”, prop_value,NULL);
property_get(“dhcp.eth0. server”, prop_value,NULL);
property_get(“dhcp.eth0. leasetime”, prop_value,NULL);
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12

那是谁去真正做DHCP的工作呢，是dhcpd这个守护进程。这个进程是根据init.svc.dhcpcd来控制的。这个进程会去设置这些属性，这些属性最后都是根据脚本设置的，也就是我们上面提到的脚本20-dns.conf和95-configured。这两个脚本又是通过etc/dhcpcd/dhcpcd-run-hooks调起来的。 
大概流程如下面：

3、Dhcp server端

dhcpcd 调用过程：

代码在external/dhcpcd下，

=>main
# define SYSCONFDIR "/system/etc/dhcpcd"
#define PACKAGE "dhcpcd"
 # define CONFIG SYSCONFDIR "/" PACKAGE ".conf"
 # define LIBEXECDIR "/system/etc/dhcpcd"
 # define SCRIPT LIBEXECDIR "/" PACKAGE "-run-hooks"
=>strlcpy(options->script, SCRIPT, sizeof(options->script));//默认的options->script="/system/etc/dhcpcd /dhcpcd-run-hooks"
=>f = fopen(cf ? cf : CONFIG, "r");//如果没有指定.conf文件,那么使用默认.conf文件
=>parse_config_line//解析"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf"默认配置文件
=>parse_option
=>如果在"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf"有"script"这个节
=>那么执行strlcpy(options->script, oarg, sizeof(options->script));直接拷贝
 /*
 {"script", required_argument, NULL, 'c'},
 {"option", required_argument, NULL, 'o'},
"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd.conf"中的部分内容如下：
 ...
option domain_name_servers, domain_name, domain_search, host_name
 ...
 */
=>dhcp_run
=>handle_dhcp_packet
=>handle_dhcp
=>bind_dhcp
  reason = "TIMEOUT";reason = "BOUND";reason = "REBIND";reason = "RENEW";
system/extra/dhcpcd-4.0.0-beta9/configure.c
=> configure(iface, reason, state->new, state->old, &state->lease, options, 1);
//如果dhcp超时或者dhcp成功,都会调用exec_script来执行脚本,
//执行setprop dhcp.${interface}.result "failed"或者
//执行setprop dhcp.${interface}.result "ok"
=>exec_script(options, iface->name, reason, NULL, old);
=>然后configure_env通过环境变量将reason传递到脚本中
int exec_script(const struct options *options, const char *iface, const char *reason,
const struct dhcp_message *dhcpn, const struct dhcp_message *dhcpo)
=>pid = fork();
=>if(pid == 0)execve(options->script, argv, env);//子进程执行脚本,默认"/system/etc/dhcpcd/dhcpcd-run-hooks"
//dhcpcd-run-hooks脚本会根据level值,决定是否执行system/etc/dhcpcd/dhcpcd-hook/*目录下的相应文件
//我们的系统在该system/etc/dhcpcd/dhcpcd-hook/*目录下有如下2个文件
//95-configured
//20-dns.conf
=>父进程返回while (waitpid(pid, &status, 0) == -1)等待子进程脚本执行完成

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39
• 40
• 41

4、DHCP协议

有一点，在过滤网络包的时候，应该过滤的是bootp，而不是dhcp哦，dhcp报文的种类有以下这些：

(1)DHCPDISCOVER(0×01)，此为Client开始DHCP过程的第一个报文;

(2)DHCPOFFER(0×02)，此为Server对DHCPDISCOVER报文的响应;

(3)DHCPREQUEST(0×03)，此报文是Slient开始DHCP过程中对server的DHCPOFFER报文的回应，或者是client续延IP地址租期时发出的报文;

(4)DHCPDECLINE(0×04)，当Client发现Server分配给它的IP地址无法使用，如IP地址冲突时，将发出此报文，通知Server禁止使用IP地址;

(5)DHCPACK(0×05)，Server对Client的DHCPREQUEST报文的确认响应报文，Client收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息;

(6)DHCPNAK(0×06)，Server对Client的DHCPREQUEST报文的拒绝响应报文，Client收到此报文后，一般会重新开始新的DHCP过程;

(7)DHCPRELEASE(0×07)，Client主动释放server分配给它的IP地址的报文，当Server收到此报文后，就可以回收这个IP地址，能够分配给其他的Client;

(8)DHCPINFORM(0×08)，Client已经获得了IP地址，发送此报文，只是为了从DHCPSERVER处获取其他的一些网络配置信息，如routeip，DNSIp等，这种报文的应用非常少见。