found NCTUns: NCTUns Tunnel Architecture PartII

PartI 已經有整個 tunnel 與 NCTUns engine 初步架構說明，至於詳細運作流程與方式，等待 Part IV 再直接從 Code 角度來介紹。

動態配置 Device Major Number
將 nctuns_tun 從原本 tun device driver 獨立出來後，面臨的第一個問題就是 device major number 的指定，每個 major number 都可以有 256 個 minor number，因此之前的作法會佔用 238~253 這區段 16 個 major number，從 PartI 可以瞭解當然不需要佔用這麼多個 number，更何況這些 number 泰半幾乎已經預留給特定的 device driver ，因此我採用 Linux 2.6 所建議，採用 dynamic allocate 的方式由系統於載入時決定 device 使用的 major number，如下：
ret = alloc_chrdev_region(&nctuns_dev_t, 0, MAX_NCTUNS_TUN_MIXORS, DRV_NAME); ... cdev_init(&nctuns_cdev, &nctuns_tun_fops); ret = cdev_add(&nctuns_cdev, nctuns_dev_t, MAX_NCTUNS_TUN_MIXORS);
alloc_chrdev_region 必須指定一個 device 所需要使用的 region，在這邊將 MAX_NCTUNS_TUN_MIXORS 指定為 10，主要目的是預留未來使用，但實際上只需藥用到一個 minor number。要 unregister 只要呼叫對應的兩個 API 即可：
cdev_del(&nctuns_cdev); unregister_chrdev_region(nctuns_dev_t, MAX_NCTUNS_TUN_MIXORS);
將 device number 改以動態配置所面臨的另一個問題就是在 mknod 建立這個 charactor device node 時無法知道真正使用的 major, minor number，雖然從 /proc/device 可以查到 major 但仍舊缺少 minor，這時就必須配合 sysfs 了。

sysfs 新機制
Linux 2.6 另一個重大的改變就是 sysfs 的支援，一個類似於 procfs 的新作法，詳細詳細介紹可以參考相關 Linux 書籍或網路資料，在這邊僅針對 device hot-plug 的支援。

在 Linux 2.6 特有的 sysfs 裡有個 class 的資料夾，裡面分門別類的註冊了眾多 device 的資訊，每個經過標準 API 向 sysfs 註冊的 device driver 都可以在 /sys/class 找到對應 device name 目錄，目錄之下存放了各式各樣跟這 device 相關的檔案提供一些資訊工 user-level 程式使用，其中一個檔名為 dev 的檔案就是存放了這個 device 所使用的 major, minor 資訊，就可以透過這資訊建立 charactor node 了。

整個機制看似複雜，但使用上並不困難，在 class 之下有分門別類區分了各式各樣的 device 各自成為一個 folder，因此我也建立名為 nctuns 的獨立 folder 如下：
nctuns_class = class_create(THIS_MODULE, "nctuns"); ... class_device_create(nctuns_class, NULL, nctuns_dev_t, NULL, DRV_NAME);
先使用 class_create 建立 class 分類 folder，再以 class_device_create 並傳入前面已經建立好的 device number （不管是動態建立或是靜態宣告），就完成了基本動作，重編後載入系統就可以在 /sys/class 看到 nctuns 的目錄，並在之下看到我們所註冊的 nctuns_tun，當然要 unregister 也是使用兩個 API 分別對應上面兩個 create：
class_device_destroy(nctuns_class, nctuns_dev_t); class_destroy(nctuns_class);

udev 的配合
sysfs 也準備好，最後剩下的就是 user-level 相互搭配 hot-plug 的 daemon: udev，udev 本身也是一個龐大的計畫，他會監看 /sys/class 之下的改變，因此當有任何 device 被載入時就會根據預先設定好的 rule 做出對應的動作甚至執行相對應的 script。

我們只需要為 nctuns_tun 設定一條 rule ，讓 udev daemon 偵測到 nctuns_tun 時可以為我們在 /dev/net 將 charactor device node 建出來，一般 rule 預設路徑都存在 /etc/udev/rules.d 底下，類似於開機程序 rc.d 的命名方式一般。所以我自己建立一個 55-nctuns.rules 的設定檔，內容如下：
KERNEL=="*", OWNER="root" GROUP="root", MODE="0600" KERNEL=="nctuns_tun", NAME="net/%k"
指定了當發現 nctuns_tun 就在 /dev/net 建立一個同名的 node（即 nctuns_tun），而第一行就是指定建出來的 node 相關權限的設定。如此既可達到動態配置 device number，避免和系統中已經存在的 device 相衝突（大家搶同樣的 number 時），又可以免去手動 mknod 建立這些 tunnel device node 所衍生的問題，將一切動作交由 device driver 和 udev 去負責，降低安裝中的錯誤發生。