PPP程序基本流程.docx
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PPP程序基本流程
PPP程序基本流程图
PPPD程序用到的几个重要的结构体：
typedefstructfsm{
intunit;/*Interfaceunitnumber*/
intprotocol;/*DataLinkLayerProtocolfieldvalue*/
intstate;/*State*/
intflags;/*Containsoptionbits*/
u_charid;/*Currentid*/
u_charreqid;/*Currentrequestid*/
u_charseen_ack;/*HavereceivedvalidAck/Nak/RejtoReq*/
inttimeouttime;/*Timeouttimeinmilliseconds*/
intmaxconfreqtransmits;/*MaximumConfigure-Requesttransmissions*/
intretransmits;/*Numberofretransmissionsleft*/
intmaxtermtransmits;/*MaximumTerminate-Requesttransmissions*/
intnakloops;/*Numberofnakloopssincelastack*/
intrnakloops;/*Numberofnaksreceived*/
intmaxnakloops;/*Maximumnumberofnakloopstolerated*/
structfsm_callbacks*callbacks;/*Callbackroutines*/
char*term_reason;/*Reasonforclosingprotocol*/
intterm_reason_len;/*Lengthofterm_reason*/
}fsm;
typedefstructfsm_callbacks{
void（*resetci）/*ResetourConfigurationInformation*/
__P（（fsm*））;
int（*cilen）/*LengthofourConfigurationInformation*/
__P（（fsm*））;
void（*addci）/*AddourConfigurationInformation*/
__P（（fsm*,u_char*,int*））;
int（*ackci）/*ACKourConfigurationInformation*/
__P（（fsm*,u_char*,int））;
int（*nakci）/*NAKourConfigurationInformation*/
__P（（fsm*,u_char*,int,int））;
int（*rejci）/*RejectourConfigurationInformation*/
__P（（fsm*,u_char*,int））;
int（*reqci）/*Requestpeer'sConfigurationInformation*/
__P（（fsm*,u_char*,int*,int））;
void（*up）/*CalledwhenfsmreachesOPENEDstate*/
__P（（fsm*））;
void（*down）/*CalledwhenfsmleavesOPENEDstate*/
__P（（fsm*））;
void（*starting）/*Calledwhenwewantthelowerlayer*/
__P（（fsm*））;
void（*finished）/*Calledwhenwedon'twantthelowerlayer*/
__P（（fsm*））;
void（*protreject）/*CalledwhenProtocol-Rejectreceived*/
__P（（int））;
void（*retransmit）/*Retransmissionisnecessary*/
__P（（fsm*））;
int（*extcode）/*Calledwhenunknowncodereceived*/
__P（（fsm*,int,int,u_char*,int））;
char*proto_name;/*Stringnameforprotocol（formessages）*/
}fsm_callbacks;
typedefstruct{
char*name;/*nameoftheoption*/
enumopt_typetype;
void*addr;
char*description;
unsignedintflags;
void*addr2;
intupper_limit;
intlower_limit;
constchar*source;
shortintpriority;
shortintwinner;
}option_t;
structprotent{
u_shortprotocol;/*PPPprotocolnumber*/
/*Initializationprocedure*/
void（*init）__P（（intunit））;
/*Processareceivedpacket*/
void（*input）__P（（intunit,u_char*pkt,intlen））;
/*Processareceivedprotocol-reject*/
void（*protrej）__P（（intunit））;
/*Lowerlayerhascomeup*/
void（*lowerup）__P（（intunit））;
/*Lowerlayerhasgonedown*/
void（*lowerdown）__P（（intunit））;
/*Opentheprotocol*/
void（*open）__P（（intunit））;
/*Closetheprotocol*/
void（*close）__P（（intunit,char*reason））;
/*Printapacketinreadableform*/
int（*printpkt）__P（（u_char*pkt,intlen,
void（*printer）__P（（void*,char*,...））,
void*arg））;
/*Processareceiveddatapacket*/
void（*datainput）__P（（intunit,u_char*pkt,intlen））;
boolenabled_flag;/*0iffprotocolisdisabled*/
char*name;/*Textnameofprotocol*/
char*data_name;/*Textnameofcorrespondingdataprotocol*/
option_t*options;/*Listofcommand-lineoptions*/
/*Checkrequestedoptions,assigndefaults*/
void（*check_options）__P（（void））;
/*Configureinterfacefordemand-dial*/
int（*demand_conf）__P（（intunit））;
/*Saywhethertobringuplinkforthispkt*/
int（*active_pkt）__P（（u_char*pkt,intlen））;
};
structchannel{
/*setofoptionsforthischannel*/
option_t*options;
/*findandprocessaper-channeloptionsfile*/
void（*process_extra_options）__P（（void））;
/*checkalltheoptionsthathavebeengiven*/
void（*check_options）__P（（void））;
/*getthechannelreadytodoPPP,returnafiledescriptor*/
int（*connect）__P（（void））;
/*we'refinishedwiththechannel*/
void（*disconnect）__P（（void））;
/*putthechannelintoPPP`mode'*/
int（*establish_ppp）__P（（int））;
/*takethechanneloutofPPP`mode',restoreloopbackifdemand*/
void（*disestablish_ppp）__P（（int））;
/*setthetransmit-sidePPPparametersofthechannel*/
void（*send_config）__P（（int,u_int32_t,int,int））;
/*setthereceive-sidePPPparametersofthechannel*/
void（*recv_config）__P（（int,u_int32_t,int,int））;
/*cleanuponerrorornormalexit*/
void（*cleanup）__P（（void））;
/*closethedevice,calledinchildrenafterfork*/
void（*close）__P（（void））;
};
PPP的状态转换图：
对程序流程的基本框架的说明
因为程序是利用protent结构指针指向当前所在协议层的方法来实现的因此，每一层都要经历几个阶段，直到本层达到OPENED状态时才可进入下一阶段来实现下一阶段的协议。
所以对每一层的协议都有相同的函数指针，只是函数指针指向的协议不同而已。
整个程序的主体实现是从主函数的LCP_OPEN（）开始的，在这个函数里，调用了有限状态机FSM_OPEN（）,而在FSM_OPEN（）中，callback指针指向了starting，于是就到了LCP_STARTING（）函数来实现一个OPEN事件从而使得PPP状态准备从DEAD到ESTABLISHED的转变。
接下来，回到主函数，下面一步是调用START_LINK（），在此函数中会把一个串口设备作为PPP的接口，并把状态转变为ESTABLISHED，然后调用lcp_lowerup（）来告诉上层底层已经UP，lcp_lowerup（）中调用FSM_LOWERUP（）来发送一个configure-request请求，再把当前状态设置为REQSENT状态，至此，第一个LCP协商的报文已经发送出去。
while（phase!
=PHASE_DEAD）{
handle_events（）;
get_input（）;
if（kill_link）
lcp_close（0,"Userrequest"）;
if（asked_to_quit）{
bundle_terminating=1;
if（phase==PHASE_MASTER）
mp_bundle_terminated（）;
}
if（open_ccp_flag）{
if（phase==PHASE_NETWORK||phase==PHASE_RUNNING）{
ccp_fsm[0].flags=OPT_RESTART;/*clearsOPT_SILENT*/
（*ccp_protent.open）（0）;
}
}
}
接下来的流程实现主要就是在这个while循环中实现了。
之前说过了我们已经发送了第一个配置协商报文，所以handle_events（）主要就是做等待接收数据包的时间处理了，在handle_events（）里主要调用了两个函数一个是wait_input（），他的任务是等待并判断是否超时。
还有一个是calltimeout（）他主要是做超时的处理。
当等待并未超时而且有数据包过来，则调用整个PPPD中最重要的函数get_input（）函数。
他主要接收过来的数据包并做出相应的动作。
接下来就get_input（）函数进行详细的说明。
首先对包进行判断，丢弃所有不在LCP阶段和没有OPENED状态的包，然后protop指针指向当前协议的input函数。
于是就进入了LCP_INPUT（），同理LCP_INPUT（）调用了FSM_INPUT（）对收到的包进行代码域的判断，判断收到的是什么包。
假设比较顺利，我们收到的是CONFACK的包，于是调用fsm_rconack（）函数，在此函数中根据当前自身的状态来决定下一步的状态如何改变，这里我们假设也很顺利，已经发送完了configure-ack,因此我们把FSM当前状态变成了OPENED状态，并把callback指针指向UP.所以我们马上就调用LCP_UP（）在那里我们又调用了LINK_ESTABLISHED（）函数来进入认证的协商，或者如果没有认证则直接进入网络层协议。
当然这里我们还是要认证的所有在LINK_ESTABLISHED（）里我们选择是利用何种认证方式是PAP,还是EAP，还是CHAP.假设我们这里采用CHAP而且是选择CHAPWITHPEER，意思是等待对端先发送CHALLENGE挑战报文。
于是我们又调用了chap_with_peer（）函数，并等待接收挑战报文。
于是从新又来到handle_events（）等待接收。
再利用get_input（）来接收包，在get_input（）里这次调用chap_input（），再调用FSM_INPUT（），在那里我们再对包的代码域进行判断，这次判断出是CHAP_CHALLENGE包，则我们要调用chap_respons（）函数来回应对端，继续等待对方的报文，再次利用CHAP_INPUT（），FSM_INPUT（）来判断，如果是SUCCESS，则调用handle_status（），在这个函数里调用success_chap_with_peer函数（），从而进入网络层阶段，调用network_phase（）函数。
网络层的互动是从start_networks（）开始的，如果在网络层阶段同时有CCP协议（压缩控制协议）则进行压缩控制协议的协商，然后再进入正式的IPCP的协商，而IPCP的协商主要也是通过protop指针指向IPCP_OPEN（）开始的。
而IPCP_OPEN（）则是调用了FSM_OPEN（），在这里，首先发送一个configure-request包，然后和之前一样等待接收。
经过几个交互后最后调用NP_UP（）完成网络层的协商，至此PPP链路可以承载网络层的数据包了。
选项的协商
以LCP为例，它使用了lcp_options结构，并定义了该结构的四个变量lcp_wantoptions，lcp_gotoptions，lcp_allowoptions，lcp_hisoptions，分别用来表示我们想要请求的选项，对方ack的选项，我们允许对方请求的选项，我们ack对方的选项。
lcp_options结构中每个域的含义见附录。
pppd根据lcp_wantoptions生成发送的选项请求，根据lcp_allowoptions决定接受还是拒绝接收到的选项请求。
pppd在lcp_init函数中对lcp_wantoptions和lcp_allowoptions进行赋值。
在状态机的发送函数中，在当前状态不为REQSENT，ACKRCVD，ACKSENT的情况下，调用状态机的reset函数把lcp_wantoptions赋值给lcp_gotoptions来组装选项。
选项的组装是靠状态机的回调函数指针addci完成的，对于LCP就是lcp_addci，组装好选项后发送数据是通过调用fsm_sdata实现的。
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