Linux內核分析 - 網絡[三]：從netif_receive_skb()說起

在netif_receive_skb()函數中，可以看出處理的是像ARP、IP這些鏈路層以上的協議，那麼，鏈路層報頭是在哪裡去掉的呢 ？答案是網卡驅動中，在調用netif_receive_skb()前，

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

該函數對處理後skb>data跳過以太網報頭，由mac_header指示以太網報頭：

進入 netif_receive_skb()函數

list_for_each_entry_rcu(ptype,&ptype_base[ntohs(type) & PTYPE_HASH_MASK], list)

按照協議類型依次由相應的協議模塊進行處理，而所以的協議模塊處理都會注冊在ptype_base中，實際是鏈表結構 。

net/core/dev.c

static struct list_head ptype_base __read_mostly; /* Taps */

而相應的 協議模塊是通過dev_add_pack()函數加入的：

void dev_add_pack(struct packet_type *pt)   
       
{   
       
     int hash;   
       
        
       
     spin_lock_bh(&ptype_lock);   
       
     if (pt->type == htons(ETH_P_ALL))   
       
              list_add_rcu(&pt->list, &ptype_all);   
       
     else {   
       
              hash = ntohs(pt->type) & PTYPE_HASH_MASK;   
       
              list_add_rcu(&pt->list, &ptype_base[hash]);   
       
     }   
       
     spin_unlock_bh(&ptype_lock);   
       
}

以ARP處理為例

該模塊的定義，它會在arp_init()中注冊進ptype_base鏈表中：

static struct 

packet_type arp_packet_type __read_mostly = {   
       
     .type =      cpu_to_be16(ETH_P_ARP),   
       
     .func =      arp_rcv,   
       
};

然後在根據報文的TYPE來在ptype_base中查找相應協議模塊進行處理時，實際調用arp_rcv()進行接收

arp_rcv() --> arp_process()

arp = arp_hdr(skb);   
       
……   
       
arp_ptr= (unsigned char *)(arp+1);   
       
sha= arp_ptr;   
       
arp_ptr += dev->addr_len;   
       
memcpy(&sip, arp_ptr, 4);   
       
arp_ptr += 4;   
       
arp_ptr += dev->addr_len;   
       
memcpy(&tip, arp_ptr, 4);

操作後這指針位置：

然後判斷是ARP請求 報文，這時先查詢路由表ip_route_input()

if (arp->ar_op == htons(ARPOP_REQUEST) &&   
       
         ip_route_input(skb, tip, sip, 0, dev) == 0)

在ip_route_input()函數中，先在cache中查詢是否存在相 應的路由表項：

hash = rt_hash(daddr, saddr, iif, rt_genid(net));

緩存的路由項在內核中組織成hash表的 形式，因此在查詢時，先算出的hash值，再用該項- rt_hash_table[hash].chain即可。這裡可以看到，緩存路由項包括了源IP 地址、目的IP地址、網卡號。

如果在緩存中沒有查到匹配項，或指定不查詢cache，則查詢路由表 ip_route_input_slow()；

進入ip_route_input_slow()函數，最終調用fib_lookup()得到查詢結果fib_result

if ((err = fib_lookup(net, &fl, &res)) != 0)

如果結果fib_result合法，則需要更新路由緩存，將此次查詢結 果寫入緩存

hash = rt_hash(daddr, saddr, fl.iif, rt_genid(net));   
       
err = rt_intern_hash(hash, rth, NULL, skb, fl.iif);

在查找完路由表後，回到arp_process()函數，如果路由項 指向本地，則應由本機接收該報文：

if (addr_type == RTN_LOCAL) {   
       
              ……   
       
              if (!dont_send) {   
       
                       n = neigh_event_ns(&arp_tbl, sha, &sip, dev);   
       
                       if (n) {   

                                 arp_send(ARPOP_REPLY,ETH_P_ARP,sip,dev,tip,sha,dev->dev_addr,sha);   

                                 neigh_release(n);   

                       }   

              }   

              goto out;   

     }

首先更新鄰居表neigh_event_ns()，然後發送ARP響應– arp_send。

至此，大致的ARP流程完成。由於 ARP部分涉及到路由表以及鄰居表，這都是很大的概念，在下一篇中介紹，這裡直接略過了。