netif_receive_skb函数分析

8540阅读　0评论2013-11-30　liubangbo
分类：LINUX

这个函数可谓大名鼎鼎， 网络驱动工程师，把包送给这个函数就算完成了自己的工作了。这个函数是L2和L3的接口函数。一句话概述这个函数功能的话，应该是根据skb->protocol 向注册的三层函数做分发。
分析这个函数之前先看看struct packet_type 这个结构体，ptype_all和ptype_base这两个链表 ：

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  1. struct packet_type {
  2.     __be16            type;    /* This is really htons(ether_type). 根据这个类型域做哈希*/  
  3.     struct net_device    *dev;    /* NULL is wildcarded here     */
  4.     int            (*func) (struct sk_buff *,
  5.                      struct net_device *,
  6.                      struct packet_type *,
  7.                      struct net_device *);          //在这里注册三层回调函数，例如ip_rcv， arp_rcv等
  8.     struct sk_buff        *(*gso_segment)(struct sk_buff *skb,
  9.                         int features);
  10.     int            (*gso_send_check)(struct sk_buff *skb);
  11.     void            *af_packet_priv;
  12.     struct list_head    list;        //看到这个字段，我们就知道要形成一个链表
  13. };


  1. static struct list_head ptype_base[16];    /* 16 way hashed list */
    static struct list_head ptype_all;        /* Taps */


       INIT_LIST_HEAD(&ptype_all);   //在net_dev_init函数中进行了初始化
       for (i = 0; i < 16; i++)
            INIT_LIST_HEAD(&ptype_base[i]);


        
       /*
        *    IP protocol layer initialiser
        */

       static struct packet_type ip_packet_type = {
              .type = __constant_htons(ETH_P_IP),
              .func = ip_rcv,
              .gso_send_check = inet_gso_send_check,
              .gso_segment = inet_gso_segment,
       };

       void dev_add_pack(struct packet_type *pt)
       {
            int hash;

            spin_lock_bh(&ptype_lock);
            if (pt->type == htons(ETH_P_ALL)) {       //抓包软件定义的类型为ETH_P_ALL
                netdev_nit++;
                list_add_rcu(&pt->list, &ptype_all);  //抓包软件就挂在这里
            } else {
               hash = ntohs(pt->type) & 15;    //这个哈希很简单啊
               list_add_rcu(&pt->list, &ptype_base[hash]);  //根据协议类型进行哈希挂在ptype_base数组中，
            }
            spin_unlock_bh(&ptype_lock);
       }
       dev_add_pack(&ip_packet_type);  //在inet_init初始化函数中我们ip协议packet_type结构根据ETH_P_IP类型挂在了ptype_base数组中。在netif_receive_skb函数中我们根据
                                       //收到数据包的类型为索引来遍历ptype_base数组，找到挂接的ip协议类型，然后就能把数据包交给注册的L3回调函数ip_rcv来处理了
                                       //我们可以推测像其他协议appTalk等也会有相应的操作，如果收到的数据包的类型是appTalk，那么会交个appTalk注册的回调函数

从上面代码的分析可以看到，我们只需设计一个struct packet_type类型的结构体，注册我们的回调函数my_rcv，然后在inet_init函数中调用dev_add_pack(&ip_packet_type); 就可以得到一个完整的数据包。
虽然我们没有看wireshark，tcpdump这些抓包函数具体代码，但是一定就是这么干的。其实我们从netif_receive_skb函数中可以看到ptype_all这个链表就为我网络嗅探器准备的。


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  1. int netif_receive_skb(struct sk_buff *skb)
  2. {
  3.     struct packet_type *ptype, *pt_prev;
  4.     struct net_device *orig_dev;
  5.     int ret = NET_RX_DROP;
  6.     __be16 type;

  8.     /* if we've gotten here through NAPI, check netpoll */
  9.     if (skb->dev->poll && netpoll_rx(skb))  //如果打开了netpoll，像netconsole，数据包就直接被勾走了
  10.         return NET_RX_DROP;

  12.     if (!skb->tstamp.off_sec)
  13.         net_timestamp(skb);

  15.     if (!skb->iif)
  16.         skb->iif = skb->dev->ifindex;

  18.     orig_dev = skb_bond(skb);   //这个应该和多网卡绑定有关

  20.     if (!orig_dev)
  21.         return NET_RX_DROP;

  23.     __get_cpu_var(netdev_rx_stat).total++;

  25.     skb->h.raw = skb->nh.raw = skb->data;
  26.     skb->mac_len = skb->nh.raw - skb->mac.raw;

  28.     pt_prev = NULL;

  30.     rcu_read_lock();

  32. #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
  33.     if (skb->tc_verd & TC_NCLS) {
  34.         skb->tc_verd = CLR_TC_NCLS(skb->tc_verd);
  35.         goto ncls;
  36.     }
  37. #endif


  40.     list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_all, list) {     //遍历第一个链表， 如果抓包工具注册了，就拷贝一份给抓包工具
  41.         if (!ptype->dev || ptype->dev == skb->dev) {
  42.             if (pt_prev)
  43.                 ret = deliver_skb(skb, pt_prev, orig_dev);
  44.             pt_prev = ptype;
  45.         }
  46.     }


  49. #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
  50.     if (pt_prev) {
  51.         ret = deliver_skb(skb, pt_prev, orig_dev);
  52.         pt_prev = NULL; /* noone else should process this after*/
  53.     } else {
  54.         skb->tc_verd = SET_TC_OK2MUNGE(skb->tc_verd);
  55.     }

  57.     ret = ing_filter(skb);

  59.     if (ret == TC_ACT_SHOT || (ret == TC_ACT_STOLEN)) {
  60.         kfree_skb(skb);
  61.         goto out;
  62.     }

  64.     skb->tc_verd = 0;
  65. ncls:
  66. #endif

  68.     if (handle_bridge(&skb, &pt_prev, &ret, orig_dev))   //如果打开了桥， 就进入桥处理函数进行处理
  69.         goto out;

  71.     type = skb->protocol; //ip 0x0800 arp 0x0806 loopback 0x0060
  72.     list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_base[ntohs(type)&15], list) {   //遍历第二个链表，这是个数组，索引是skb->protocol
  73.         if (ptype->type == type &&
  74.          (!ptype->dev || ptype->dev == skb->dev)) {
  75.             if (pt_prev)                                          
  76.                 ret = deliver_skb(skb, pt_prev, orig_dev);
  77.             pt_prev = ptype;
  78.         }
  79.     }

  81.     if (pt_prev) {
  82.         ret = pt_prev->func(skb, skb->dev, pt_prev, orig_dev);   //调用根据注册的函数进行处理
  83.     } else {
  84.         kfree_skb(skb);
  85.         /* Jamal, now you will not able to escape explaining
  86.          * me how you were going to use this. :-)
  87.          */
  88.         ret = NET_RX_DROP;
  89.     }

  91. out:
  92.     rcu_read_unlock();
  93.     return ret;
  94. }


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