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網絡子係統42_ip協議數據幀的接收
//參考 深入理解linux網絡技術內幕
// 注冊l3協議
// ptype_all鏈表，鏈接所有ETH_P_ALL類型的l3協議
// ptype_base哈希表，非ETH_P_ALL類型的l3協議
// 注：l3協議可以使用相同的協議號
1.1 void dev_add_pack(struct packet_type *pt)
{
int hash;
//ptype_all ptype_base共用一把鎖 ptype_lock
spin_lock_bh(&ptype_lock);
//ETH_P_ALL類型的l3協議，從外接收到的數據幀，和從本地發送的數據幀，都會向ptype_all鏈表中的l3協議，傳遞一份
if (pt->type == htons(ETH_P_ALL)) {
netdev_nit++;
list_add_rcu(&pt->list, &ptype_all);
} else {
hash = ntohs(pt->type) & 15;//ptype_base有16個bucket
list_add_rcu(&pt->list, &ptype_base[hash]);//鏈接到bucket的鏈表中
}
spin_unlock_bh(&ptype_lock);
}
// ip協議控製塊
// 每個l3協議，通過struct packet_type描述自己
1.2 static struct packet_type ip_packet_type = {
.type = __constant_htons(ETH_P_IP),//.type使用網絡字節序，大端模式
.func = ip_rcv,//ip接收函數
};
// ip協議數據接收
// 調用路徑：netif_receive_skb->ip_rcv
// 函數主要任務：
// 1.使處理程序擁有獨立的skb
// 2.檢驗ip數據包的有效性
// 3.處理l2填充
// ip數據包有效性：
// 1.報頭長度
// 2.協議號
// 3.ip校驗和
// 4.ip報文總長度
// 處理l2填充：
// 1.當skb中指示的報文總長度大於ip報頭指示的數據包總長度時，說明發生了l2填充
// 2.以ip報頭指示的數據包總長度為正確，去掉末尾多餘的填充數據，同時使l4校驗和失效
1.3 int ip_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct packet_type *pt)
{
struct iphdr *iph;
//skb->pkt_type由接收設備的驅動程序，調用eth_type_trans設定
//當設備處於混雜模式下，對於非本機，非廣播，非多播的數據幀，設置其pkt_type=PACKET_OTHERHOST
//ip協議不處理l2地址非本機的封包，此類型的封包應該在ip協議之前被bonding，或者網橋來處理
if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)
goto drop;
//更新snmp統計信息
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INRECEIVES);
//如果skb引用計數不為1，則拷貝一份
if ((skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC)) == NULL) {
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
goto out;
}
//使skb->data到skb->tail之間足夠20字節的ip頭(此時不包括選項字段)
if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
goto inhdr_error;
iph = skb->nh.iph;//ip頭
//報文有效性檢查
// 1.報頭長度
// 2.協議號
// 3.ip校驗和
// 4.ip報文總長度
if (iph->ihl < 5 || iph->version != 4)
goto inhdr_error;
//ihl以4字節為單位，表示ip頭的長度
if (!pskb_may_pull(skb, iph->ihl*4))
goto inhdr_error;
//對ip頭和選項(如果存在的話)，計算校驗和
if (ip_fast_csum((u8 *)iph, iph->ihl) != 0)
goto inhdr_error;
{
__u32 len = ntohs(iph->tot_len); //ip報文總長(包括ip報頭，選項，ip有效載荷)
if (skb->len < len || len < (iph->ihl<<2))//skb中l3數據總長度小於接收到的長度，或者接收到的長度不足ip報頭和選項的長度
goto inhdr_error;
//處理l2填充：
// 1.當skb中指示的報文總長度大於ip報頭指示的數據包總長度時，說明發生了l2填充
// 2.以ip報頭指示的數據包總長度為正確，去掉末尾多餘的填充數據，同時使l4校驗和失效
if (skb->len > len) {
__pskb_trim(skb, len);
if (skb->ip_summed == CHECKSUM_HW)//如果校驗和已經由硬件求得，但是由於對數據進行了切割操作
skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;//則指示需要網絡層通過軟件再進行校驗和計算
}
}
return NF_HOOK(PF_INET, NF_IP_PRE_ROUTING, skb, dev, NULL,
ip_rcv_finish);//經過netfilter鉤子函數的處理，最終由ip_rcv_finish完成處理
inhdr_error:
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
drop:
kfree_skb(skb);
out:
return NET_RX_DROP;
}
// ip協議數據接收
// 函數主要任務：
// 1.路由數據包
// 2.如果ip報文存在選項，分析ip選項
// 3.處理源路由選項
// 4.根據路由子係統對skb->dst的設置，繼續處理skb
1.4 static inline int ip_rcv_finish(struct sk_buff *skb)
{
struct net_device *dev = skb->dev;
struct iphdr *iph = skb->nh.iph;
if (skb->dst == NULL) {//目標路由未設置
if (ip_route_input(skb, iph->daddr, iph->saddr, iph->tos, dev))//輸入路徑上的路由，設置skb->dst
goto drop;
}
...
if (iph->ihl > 5) {//需要處理ip選項
struct ip_options *opt;
//當ip報頭的長度大於20字節，說明有選項需要處理，此時通過skb_cow，如果緩存區和別人共享，就會做出該緩衝區的副本，因為對緩存區具有排他擁有權
if (skb_cow(skb, skb_headroom(skb))) {//是必要的，因為需要處理選項，就可能會修改ip報頭，複製緩存區時，保證副本預留16字節的l2頭
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
goto drop;
}
iph = skb->nh.iph;
//在報文接收路徑的多處，由不同函數對各個選項進行處理
if (ip_options_compile(NULL, skb))//此處分析ip選項，初始化skb->cb中ip_options結構，為後邊處理ip選項做準備。
goto inhdr_error;
opt = &(IPCB(skb)->opt);
if (opt->srr) {//ip_options_compile分析ip報文中的選項，設置opt->srr為源路由選項相對於ip頭的起始位置
struct in_device *in_dev = in_dev_get(dev);
if (in_dev) {
if (!IN_DEV_SOURCE_ROUTE(in_dev)) {//入口設備的inet配置不支持源路由選項
in_dev_put(in_dev);
goto drop;//直接丟棄封包
}
in_dev_put(in_dev);
}
if (ip_options_rcv_srr(skb))//處理源路由選項
goto drop;
}
}
//skb->dst->input處理，input函數指針由ip_route_input，根據目標地址，進行設置。
return dst_input(skb);
inhdr_error:
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
drop:
kfree_skb(skb);
return NET_RX_DROP;
}
最後更新：2017-04-03 14:53:37