Linux網路子系統中協議棧的入口處理

2021-10-03 08:52:34 字數 3927 閱讀 3605

網路驅動接收到報文後,會初始化skb->protocol 字段。鏈路層的接收函式netif_receive_skb會根據該字段來確定把報文送給那個協議模組進一步處理。

乙太網的裝置呼叫eth_type_trans()來給skb->protocol賦值。

__be16eth_type_trans(struct sk_buff *skb,struct net_device *dev)

/*如果報文的目的mac不是到接收裝置的mac,設定skb->pkt_type*/

else if (1 /*dev->flags&iff_promisc */ )

/*marvell 交換晶元dsa 頭*/

if (netdev_uses_dsa_tags(dev))

return htons(eth_p_dsa);

if (netdev_uses_trailer_tags(dev))

return htons(eth_p_trailer);

/*乙太網頭在此返回*/

if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536)

return eth->h_proto;

/*以下處理非乙太網的報文,不討論*/

rawp = skb->data;

if (*(unsigned short *)rawp == 0xffff)

return htons(eth_p_802_3);

/* real 802.2 llc*/

return htons(eth_p_802_2);

}網路裝置驅動在呼叫netif_receive_skb()或netif_rx()前呼叫 eth_type_trans():

skb->protocol = eth_type_trans(skb,dev);

每個網路層協議都會初始化乙個接收報文的函式。linux核心中使用資料結構 struct packet_type 來描述單個網路層協議。

struct packet_type

;linux 核心中定義了一張hash 表ptype_base,hash key 是struct packet_type 中的type欄位。表中的每個元素都指向乙個struct packet_type 的鍊錶。

同時還定義了乙個struct packet_type 的鍊錶ptype_all。這個鍊錶上的協議處理程式接收所以協議的報文,主要用於網路工具和網路嗅探器接收報文。比如tcpdump 抓包程式和原始套接字使用這種型別的packet_type結構。

/*      0800    ip

*      8100    802.1q vlan

*      0001    802.3

*      0002    ax.25

*      0004    802.2

*      8035    rarp

*      0005    snap

*      0805    x.25

*      0806    arp

*      8137    ipx

*      0009    localtalk

*      86dd    ipv6

*/#define ptype_hash_size (16)

#define ptype_hash_mask (ptype_hash_size - 1)

static define_spinlock(ptype_lock);

static struct list_headptype_base[ptype_hash_size] __read_mostly;

static struct list_headptype_all__read_mostly;    /* taps */

這一張hash 表,協議棧根據報文型別找到相應的處理函式。

linux 核心中使用如下函式進行協議的新增和刪除

新增協議:

voiddev_add_pack(struct packet_type *pt)

spin_unlock_bh(&ptype_lock);

}如果協議型別定義為 eth_p_all,就是接收所有型別的報文。就把該packet_type加入到ptyte_all 鍊錶上。

每個協議要自己定義自己的paket_type變數,初始化自己的資料。然後自協議模組初始化時呼叫

dev_add_packet把自己的packet_type 加入到 packet_base hash表中。

協議棧的真正入口函式netif_receive_skb()

intnetif_receive_skb(struct sk_buff *skb)

/*增加收包統計計數*/

__get_cpu_var(netdev_rx_stat).total++;

/*初始化skb 中以下指標*/

skb_reset_network_header(skb);

skb_reset_transport_header(skb);

skb->mac_len = skb->network_header - skb->mac_header;

pt_prev = null;

/*在ptype_base 和 ptype_base中查詢,要使用rcu 讀鎖保護臨界區*/

rcu_read_lock();

/*如果核心註冊了協議嗅探器,把skb 拷貝乙份傳給它進行處理。

注意

經過這輪迴圈,最後乙個協議嗅探器的執行函式是沒有被呼叫的,

放在下面進行呼叫,因為報文處理的最後乙個處理函式被呼叫時

不需要進行skb  user 引用計數的加 1,所以,下乙個處理函式會把

最後乙個ptype 傳遞進去,如果該函式要處理掉該skb時,應該先執行

該ptype 處理函式後再執行自己的處理程式*/

list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_all, list)

}/*進入橋進行二層處理,如果返回skb == null,說明skb 被直接二層

**走了,不用再送網路層了,函式直接返回*/

skb = handle_bridge(skb, &pt_prev, &ret, orig_dev);

if (!skb)

goto out;

/*處理vlan*/

skb = handle_macvlan(skb, &pt_prev, &ret, orig_dev);

if (!skb)

goto out;

/*經過以上處理,報文沒被消化掉,就在 ptype_base hash 表中

找到該報文的協議接收函式,送給相應協議處理*/

type = skb->protocol;

list_for_each_entry_rcu(ptype,

&ptype_base[ntohs(type) & ptype_hash_mask], list)

}if (pt_prev)

else

out:

rcu_read_unlock();

return ret;

}export_symbol(netif_receive_skb);

static inline intdeliver_skb(struct sk_buff *skb,

struct packet_type *pt_prev,

struct net_device *orig_dev)

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