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发信人: jjk (UNIX+C+XML+?? 傻了?), 信区: Linux
标 题: IP的碎片重组函数分析(转寄)
发信站: 荔园晨风BBS站 (Mon Apr 22 19:48:59 2002), 转信
【 以下文字转载自 jjk 的信箱 】
【 原文由 jjk.bbs@apue.dhs.org 所发表 】
发信人: tl (tl), 信区: UKP
标 题: IP的碎片重组函数分析
发信站: UNIX编程 (2002年04月16日20:59:22 星期二), 转信
作者：硅谷农民<mailto:ggnm@kerneldiary.net>
struct sk_buff *ip_defrag(struct sk_buff *skb)
Linux的ip_fragment.c包含了一系列用来将IP包分块重组的函数。当系统接收到IP
碎片的时候，将它们
分队列保存起来。一直等到所有的碎片都收到，则将它们重新装配，再送给上一层协议
栈（例如tcp，udp）处理。
实现过程：
* 如果defragment使用了太多的内存，则调用ip_evictor释放那些太老的fragment队列
。
* 根据IP Header调用ip_find找到或者创建一个IP Fragment的队列（qp）。
* 调用ip_frag_queue将这个网络包skb插入到队列qp中。
* 如果第一个和最后一个fragment都已到达，并且队列fragment长度总和等于IP包的长
度，则调用
ip_frag_reasm将这个IP包重新装配起来。注意对fragment队列操作的时候，要加上
spin lock，防止多个CPU
同时插入或删除fragment。
struct sk_buff *ip_defrag(struct sk_buff *skb)
{
struct iphdr *iph = skb->nh.iph;
struct ipq *qp;
struct net_device *dev;
/* Start by cleaning up the memory. */
if (atomic_read(&ip_frag_mem) > sysctl_ipfrag_high_thresh)
ip_evictor();
dev = skb->dev;
/* Lookup (or create) queue header */
if ((qp = ip_find(iph)) != NULL) {
struct sk_buff *ret = NULL;
spin_lock(&qp->lock);
ip_frag_queue(qp, skb);
if (qp->last_in == (FIRST_IN|LAST_IN) &&
qp->meat == qp->len)
ret = ip_frag_reasm(qp, dev);
spin_unlock(&qp->lock);
ipq_put(qp);
return ret;
}
kfree_skb(skb);
return NULL;
}
----------------------------------------------------------------------------
---------
static inline struct ipq *ip_find(struct iphdr *iph)
实现过程：
* 所有的fragment队列实际上是放在一个哈希表(ipq_hash)中，所以第一步先根据IP包
的id，源IP地址，目的IP地址和协议，
调用ipqhashfn算出哈希值hash。
* 遍历相同hash值的队列，找到以后增加它的reference counter，返回这个队列。
* 如果找不到，则调用ip_frag_create创建一个fragment队列，返回。
static inline struct ipq *ip_find(struct iphdr *iph)
{
__u16 id = iph->id;
__u32 saddr = iph->saddr;
__u32 daddr = iph->daddr;
__u8 protocol = iph->protocol;
unsigned int hash = ipqhashfn(id, saddr, daddr, protocol);
struct ipq *qp;
read_lock(&ipfrag_lock);
for(qp = ipq_hash[hash]; qp; qp = qp->next) {
if(qp->id == id &&
qp->saddr == saddr &&
qp->daddr == daddr &&
qp->protocol == protocol) {
atomic_inc(&qp->refcnt);
read_unlock(&ipfrag_lock);
return qp;
}
}
read_unlock(&ipfrag_lock);
return ip_frag_create(hash, iph);
}
----------------------------------------------------------------------------
---------
static void ip_frag_queue(struct ipq *qp, struct sk_buff *skb)
实现过程：
* 算出这个fragment的起始和结束的偏移量(offset, end)，如果是最后的一个fragme
nt（IP_MF为零），
则设置LAST_IN标志。
* 如果不是最后一个fragment，修正队列（qp）的长度qp->len = end。
static void ip_frag_queue(struct ipq *qp, struct sk_buff *skb)
{
struct sk_buff *prev, *next;
int flags, offset;
int ihl, end;
if (qp->last_in & COMPLETE)
goto err;
offset = ntohs(skb->nh.iph->frag_off);
flags = offset & ~IP_OFFSET;
offset &= IP_OFFSET;
offset <<= 3; /* offset is in 8-byte chunks */
ihl = skb->nh.iph->ihl * 4;
/* Determine the position of this fragment. */
end = offset + skb->len - ihl;
/* Is this the final fragment? */
if ((flags & IP_MF) == 0) {
/* If we already have some bits beyond end
* or have different end, the segment is corrrupted.
*/
if (end < qp->len ||
((qp->last_in & LAST_IN) && end != qp->len))
goto err;
qp->last_in |= LAST_IN;
qp->len = end;
} else {
if (end&7) {
end &= ~7;
if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY)
skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
}
if (end > qp->len) {
/* Some bits beyond end -> corruption. */
if (qp->last_in & LAST_IN)
goto err;
qp->len = end;
}
}
if (end == offset)
goto err;
if (pskb_pull(skb, ihl) == NULL)
goto err;
if (pskb_trim(skb, end-offset))
goto err;
* 遍历qp队列中的所有fragment，通过比较offset，找出要插入的位置的前一个和后一
个fragment（prev和next)。
* 如果prev和要插入的fragment有重叠，调用pskb_pull(skb, i)缩小skb，对齐offse
t。
prev = NULL;
for(next = qp->fragments; next != NULL; next = next->next) {
if (FRAG_CB(next)->offset >= offset)
break; /* bingo! */
prev = next;
}
if (prev) {
int i = (FRAG_CB(prev)->offset + prev->len) - offset;
if (i > 0) {
offset += i;
if (end <= offset)
goto err;
if (!pskb_pull(skb, i))
goto err;
if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY)
skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
}
}
* 从next开始，检查每一个fragment，如果有部分重叠（i字节）的话，调用pskb_pul
l(next, i)修正当前的fragment，
如果是全部重叠的话，则调用frag_kfree_skb释放当前的fragment。
* 如果不是最后一个fragment，修正队列（qp）的长度qp->len = end。
while (next && FRAG_CB(next)->offset < end) {
int i = end - FRAG_CB(next)->offset; /* overlap is 'i' bytes */
if (i < next->len) {
if (!pskb_pull(next, i))
goto err;
FRAG_CB(next)->offset += i;
qp->meat -= i;
if (next->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY)
next->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
break;
} else {
struct sk_buff *free_it = next;
next = next->next;
if (prev)
prev->next = next;
else
qp->fragments = next;
qp->meat -= free_it->len;
frag_kfree_skb(free_it);
}
}
FRAG_CB(skb)->offset = offset;
* 将skb插入队列qp中，修正qp的修改时间，qp的长度，记录这个队列已使用的内存(i
p_frag_mem)，
如果offset等于零，标志第一个fragment已来到（qp->last_in |= FIRST_IN）。
* 如果有任何错误，记住调用kfree_skb释放内存。
/* Insert this fragment in the chain of fragments. */
skb->next = next;
if (prev)
prev->next = skb;
else
qp->fragments = skb;
if (skb->dev)
qp->iif = skb->dev->ifindex;
skb->dev = NULL;
qp->stamp = skb->stamp;
qp->meat += skb->len;
atomic_add(skb->truesize, &ip_frag_mem);
if (offset == 0)
qp->last_in |= FIRST_IN;
return;
err:
kfree_skb(skb);
}
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欲慰韶华携吴钩，剑雪刀霜遣风流。
一蓑烟雨平生事，道无狂嚣亦无愁！
※ 来源:·UNIX编程 apue.dhs.org·[FROM: 166.111.160.6] --
※ 转寄:·UNIX编程 apue.dhs.org·[FROM: 210.39.3.50]
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