ptypebase和ptypeall理解netidreceiveskb函数注解.docx
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ptypebase和ptypeall理解netidreceiveskb函数注解
ptype_base和ptype_all理解，netid_receive_skb（）函数注解
在数据包接收过程的那篇笔记中可以知道,在数据包的处理函数netif_receive_skb中,会先看ptype_all中是否有注册的协议,如果有,则调用相应的处理函数,然后再到ptype_base中,找到合适的协议,将skb发送到相关协议的处理函数.比如ip协议（ip_rcv）或者arp（arp_rcv）等等.此篇笔记讲的是有关ptype_all和ptype_base的相关知识点.ptype_base和ptype_all在内核中存储的情况如下图:
可以看到,ptype_base为一个hash表,而ptype_all为一个双向链表.每一个里面注册的协议都用一个structpacket_type表示.structpacket_type
{
unsignedshorttype;/*协议类型*/
structnet_device*dev;
int（*func）（structsk_buff*,structnet_device*,
structpacket_type*）;
void*data;/*Privatetothepackettype*/
structpacket_type*next;
};
其中需要注意的是dev参数,此参数表明了协议只处理来自dev指向device的数据,当dev=NULL时,表示该协议处理来自所有device的数据.这样,当注册自己的协议时,就可以指定自己想要监听或者接收的device.
其中注册和注销协议的函数为:
dev_add_pack（...）和dev_remove_pack（...）
这两个函数很简单,分别如下:
voiddev_add_pack（structpacket_type*pt）
{
inthash;
br_write_lock_bh（BR_NETPROTO_LOCK）;
#ifdefCONFIG_NET_FASTROUTE
/*Hacktodetectpacketsocket*/
if（（pt->data）&&（（int）（pt->data）!
=1））{
netdev_fastroute_obstacles++;
dev_clear_fastroute（pt->dev）;
}
#endif
if（pt->type==htons（ETH_P_ALL））{
netdev_nit++;
pt->next=ptype_all;
ptype_all=pt;
}else{
hash=ntohs（pt->type）&15;
pt->next=ptype_base[hash];
ptype_base[hash]=pt;
}
br_write_unlock_bh（BR_NETPROTO_LOCK）;
}
此函数判断协议类型,然后加到ptype_base或者ptype_all中.
voiddev_remove_pack（structpacket_type*pt）
{
structpacket_type**pt1;
br_write_lock_bh（BR_NETPROTO_LOCK）;
if（pt->type==htons（ETH_P_ALL））{
netdev_nit--;
pt1=&ptype_all;
}else{
pt1=&ptype_base[ntohs（pt->type）&15];
}
for（;（*pt1）!
=NULL;pt1=&（（*pt1）->next））{
if（pt==（*pt1））{
*pt1=pt->next;
#ifdefCONFIG_NET_FASTROUTE
if（pt->data）
netdev_fastroute_obstacles--;
#endif
br_write_unlock_bh（BR_NETPROTO_LOCK）;
return;
}
}
br_write_unlock_bh（BR_NETPROTO_LOCK）;
printk（KERN_WARNING"dev_remove_pack:
%pnotfound.\n",pt）;
}
此函数也很简单,只是把协议从相关的链表中移除.
下面以ip协议为例子来看看相关的实现:
ip协议结构体的定义如下:
staticstructpacket_typeip_packet_type=
{
__constant_htons（ETH_P_IP）,
NULL,/*Alldevices*/
ip_rcv,
（void*）1,
NULL,
};
当ipv4协议栈初始化时,会调用ip_init.之后,所有协议类型为ETH_P_IP的包都会交由ip_rcv处理.代码如下:
void__initip_init（void）
{
dev_add_pack（&ip_packet_type）;
ip_rt_init（）;
inet_initpeers（）;
#ifdefCONFIG_IP_MULTICAST
proc_net_create（"igmp",0,ip_mc_procinfo）;
#endif
}
这样在系统启动之后,ip协议便被注册到ptype_base链表中,相应的处理函数为ip_rcv.
arp协议和其他类型的协议（在ptype_base或者ptype_all中的）的执行过程同理.
本人初学网络,水平很菜,如有错误,希望看到的朋友们及时指出,不胜感激.
ps1:
记得刚来实验室的时候,做的截包模块的第一种方法是用的netfilter,第二种方法主要就是用到的这块知识.现在总结起来,觉得还算简单,当初却用了很长时间,想想,真是难者不会,会者不难啊.今天看书的时候,好像又发现了另外一种方法可以实现我的要求,记录在ps2上.
ps2:
在数据链路层截包的另一种方法:
用PF_PACKETsockettype.linux可以用此类型套节字直接从链路层截获或者注入数据.发送数据时,直接发送到dev_queue_xmit.而接收函数时,可以在数据包通过路由之前截获到.如tcpdump和Ethereal都是用到了此套接字.那么总结起来可以看出,截获数据包至少可以有三种方法实现,第一种的netfilter是在协议栈中截获数据包,而利用ptype_all或者ptype_base和后面这种套节字的方法是在链路层截获数据包.//当网络设备收到网络数据包时，最终会在软件中断环境里调用此函数//当网络设备收到网络数据包时，最终会在软件中断环境里调用此函数
[cpp]viewplaincopyprint?
intnetif_receive_skb（structsk_buff*skb）
{
//ptype_all用于sniffer这样的程序
//发送一份拷贝给这些注册的sniffer程序
list_for_each_entry_rcu（ptype,&ptype_all,list）{
if（!
ptype->dev||ptype->dev==skb->dev）{
if（pt_prev）
ret=deliver_skb（skb,pt_prev,orig_dev）;
pt_prev=ptype;
}
}
//内核编译开Bridge_config,则将该数据包让网桥函数来处理，否则handle_bridge定义为空操作，
//返回skb，让协议栈来处理上层协议。
skb=handle_bridge（skb,&pt_prev,&ret,orig_dev）;
if（!
skb）
gotoout;
skb=handle_macvlan（skb,&pt_prev,&ret,orig_dev）;
if（!
skb）
gotoout;
//对该数据包转达到其他L3协议的处理函数
type=skb->protocol;
list_for_each_entry_rcu（ptype,&ptype_base[ntohs（type）&15],list）{
if（ptype->type==type&&
（!
ptype->dev||ptype->dev==skb->dev））{
if（pt_prev）
ret=deliver_skb（skb,pt_prev,orig_dev）;
pt_prev=ptype;
}
}
}intnetif_receive_skb（structsk_buff*skb）
{
//ptype_all用于sniffer这样的程序
//发送一份拷贝给这些注册的sniffer程序
list_for_each_entry_rcu（ptype,&ptype_all,list）{
if（!
ptype->dev||ptype->dev==skb->dev）{
if（pt_prev）
ret=deliver_skb（skb,pt_prev,orig_dev）;
pt_prev=ptype;
}
}
//内核编译开Bridge_config,则将该数据包让网桥函数来处理，否则handle_bridge定义为空操作，
//返回skb，让协议栈来处理上层协议。
skb=handle_bridge（skb,&pt_prev,&ret,orig_dev）;
if（!
skb）
gotoout;
skb=handle_macvlan（skb,&pt_prev,&ret,orig_dev）;
if（!
skb）
gotoout;
//对该数据包转达到其他L3协议的处理函数
type=skb->protocol;
list_for_each_entry_rcu（ptype,&ptype_base[ntohs（type）&15],list）{
if（ptype->type==type&&
（!
ptype->dev||ptype->dev==skb->dev））{
if（pt_prev）
ret=deliver_skb（skb,pt_prev,orig_dev）;
pt_prev=ptype;
}
}
}netif_receive_skb（）的主要作用体现在两个遍历链表的操作中，其中之一为遍历ptype_all链，这些为注册到内核的一些sniffer，将上传给这些sniffer，另一个就是遍历ptype_base，这个就是具体的协议类型。
当eth1接收到一个IP数据包时，它首先分别发送一份副本给每个ptype_all链表中的packet_type，它们都由package_rcv处理，然后再根据HASH值，在遍历另一个HASH表时，发送一份给类型为ETH_P_IP的类型，它由ip_rcv处理。
如果这个链中还注册有其它IP层的协议，它也会同时发送一个副本给它。
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