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这个函数 __ip_local_out 是 Linux 内核网络子系统中的函数#xff0c;部分与本地出口的 IPv4 数据包发送相关。下面讲解这段代码的每一部分#xff1a; 1. 函数声明 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)#xff1a; -…一、讲解
这个函数 __ip_local_out 是 Linux 内核网络子系统中的函数部分与本地出口的 IPv4 数据包发送相关。下面讲解这段代码的每一部分 1. 函数声明 int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb) - struct net *net是指向网络命名空间network namespace结构的指针用来划分和隔离不同的网络环境。 - struct sock *sk是一个表示网络套接字的结构体指针可以包含该数据包的源信息如端口号、套接字选项等。 - struct sk_buff *skb指向“socket buffer”结构体的指针代表网络层面的数据包包含要发送的数据和相关控制信息。 2. struct iphdr *iph ip_hdr(skb); - 定义了一个指向IP头部的指针 iph通过调用 ip_hdr(skb) 来获得指向 skb 中IP头部的指针。 3. iph-tot_len htons(skb-len); - 设置IP头部的总长度字段 tot_len。通过 htons 函数将主机字节序转换成网络字节序并将 skb 缓冲区的长度赋给它。 4. ip_send_check(iph); - 调用 ip_send_check 函数来计算IP头部的校验和。 5-7. 接下来的注释说明如果出口设备绑定到了一个L3主设备如VRF - Virtual Routing and Forwarding则需要将数据包传递给对应的处理程序。 8. skb l3mdev_ip_out(sk, skb); - 调用 l3mdev_ip_out 函数处理数据包这个处理可能涉及特定的路由选择。 9. if (unlikely(!skb)) return 0; - 检查 skb 是否已被 l3mdev_ip_out 释放或处理如果是那么函数返回0表示没有更多处理需要完成。 10. skb-protocol htons(ETH_P_IP); - 在发送之前设置数据包 skb-protocol 字段为IP协议ETH_P_IP并使用 htons 进行字节序转换。 11. 最后一行是调用 Netfilter 钩子hook return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)-dev,dst_output); - 这是用于将数据包传递给网络过滤Netfilter框架进行可能的过滤或调整。 - NFPROTO_IPV4 指明协议是 IPv4。 - NF_INET_LOCAL_OUT 是钩子点表示数据包在本地被发送出去之前的处理阶段。 - net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)-dev 是传递给钩子的各种参数。 - dst_output 是输出函数如果数据包通过过滤它将负责将数据包发送出去。 这个函数最终返回 Netfilter 钩子的返回值其可能是一个错误码或成功指示。整体来看这个函数是处理并发送IPV4本地出口数据包的一部分过程。 二、中文注释
这个函数是Linux内核网络栈中的一个函数它的责任是处理IP层的本地输出。
int __ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{// 获取指向sk_buff中IP报头的指针struct iphdr *iph ip_hdr(skb);// 设置IP报头中的总长度字段为skb的长度htons用于将主机字节顺序转换为网络字节顺序iph-tot_len htons(skb-len);// 计算和填充IP报头的校验和ip_send_check(iph);/* 如果出口设备属于一个L3主设备就将skb传递给它的处理函数* l3mdev_ip_out负责处理skb可能进行一些特定于该设备的处理*/skb l3mdev_ip_out(sk, skb);// 如果skb为空说明处理不成功返回0if (unlikely(!skb))return 0;// 设置skb的协议字段为IP协议htons用于将主机字节顺序转换为网络字节顺序skb-protocol htons(ETH_P_IP);// 调用netfilter钩子以便进行进一步的处理例如过滤NAT等// nf_hook会根据配置决定是否处理skb或将其传递给下一个处理阶段return nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT,net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)-dev,dst_output);
}
解释完成后简单总结此函数的流程 1. 函数定义有三个参数net结构体表示网络命名空间sock结构体表示套接字状态信息sk_buff结构体指针skb表示要处理的网络数据包。 2. 提取IP报头并根据skb的长度设置IP报头的总长度字段。 3. 计算IP头部校验和。 4. 如果skb是流向L3主设备的则调用l3mdev_ip_out函数进行进一步处理。 5. 如果l3mdev_ip_out返回null即无法处理skb则函数直接返回0。 6. 设置skb的协议类型为ETH_P_IP表示这是一个IP数据包。 7. 最后调用nf_hook函数触发相应的Netfilter钩子进行后续处理如过滤、NAT等然后将数据包传递到下一步通常是网络接口层。这里的dst_output是目标输出函数用于最终将数据包发送出去。 这个函数是网络输出路径的一部分确保在IP层发送的每个数据包都正确处理并通过Netfilter框架进行必要的检查和修改。 三、ip_local_out
这段代码是Linux内核网络栈的一部分是一个用于处理本地发出的IP数据包的函数。ip_local_out 函数是在网络层处理完毕准备发送数据包到链路层之前调用的。下面是详细的中文解释
int ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)这个函数的定义意味着它用于处理本地发出的IP数据包。它接收三个参数 - struct net *net指向当期网络命名空间的指针。 - struct sock *sk与数据包相关联的socket结构体的指针。 - struct sk_buff *skb指向socket buffer的指针这是一个封装了待发送数据包内容的结构体。
{int err;
定义一个整型变量 err用于存储操作的结果状态。 err __ip_local_out(net, sk, skb);
调用 __ip_local_out 函数尝试处理和发送数据包。这个函数进行一系列的校验和调整并准备数据包被发送。它返回一个整数值来表示操作的结果。 if (likely(err 1))err dst_output(net, sk, skb);
后续的代码检查 __ip_local_out 函数的返回值。使用 likely 宏是一个编译器优化指示 err 1 这个条件很可能是真的这样编译器可以优化代码的分支预测。如果 __ip_local_out 成功返回值会是1这时会调用 dst_output 函数来发送数据包。dst_output 函数完成将数据包发送到目的地的最后一步工作。 return err;
}
最后函数返回 err 变量的值表示了 ip_local_out 这个函数的整体执行结果。如果一切成功应该是返回零或者在传输数据包过程中发生的任何错误码。
EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_local_out);
最后一行代码 EXPORT_SYMBOL_GPL 是一个宏用于导出 ip_local_out 函数的符号使其可以被其他模块调用同时指定导出的符号遵循GPL许可。这样只有GPL兼容的代码才能够使用此函数。 四、dst_output
dst_output 函数是一个在网络栈中用来处理传输层发出的数据包的内联函数inline function其目的是将数据包传递给下一层通常是网络层以便最终发送到网络上。函数原型如下
static inline int dst_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
参数解释 - struct net *net: 指向当前网络命名空间的指针用于在多个网络命名空间环境中确定数据包所属的命名空间。 - struct sock *sk: 指向套接字结构的指针代表数据包来源的套接字。这个结构包含了一系列关于套接字状态和选项的信息。 - struct sk_buff *skb: 指向“socket buffer”结构的指针这是内核中用以存储网络数据包的标准容器。 函数的实现只包含一行代码
return skb_dst(skb)-output(net, sk, skb);
解释 - skb_dst(skb): 这是一个宏功能是从 skb数据包中提取目的地信息即 dst_entry 结构。每个数据包都有一个 dst_entry包含了关于目的地的信息如路由决策。 - -output: 这是 dst_entry 结构中的一个函数指针指向实际负责输出数据包的函数。 - net, sk, skb: 将 dst_output 函数的参数传递给 output 函数以便正确处理数据包。 总体来说dst_output 函数的职责是调用正确的输出处理函数这个函数由路由子系统在数据包通过路由选择的过程中确定数据包将基于路由信息被发送到正确的网络接口。该函数的返回值通常是一个错误码指示操作成功还是发生错误。 五、skb_dst
skb_dst 几乎在所有内核版本中都是通过宏定义实现的因此你不会在代码中找到一个名为skb_dst的函数。它是对sk_buff数据结构中的一部分内容的一个访问器通常是这样定义的
#define skb_dst(skb) ((skb)-dst)
这个宏简单地从sk_buff结构体中提取出dst成员。sk_buff通常是内核网络子系统处理数据包时使用的数据结构其中包含了数据包的各种控制信息和数据内容。 dst成员是一个dst_entry类型的指针包含了关于目的地路由信息的详细内容如下一跳地址、路径度量、特定的路由标志等。 实际的dst_entry结构体和相关函数的定义可以在内核源代码的路由routing相关的文件中找到例如include/net/dst.h和相关的net/ipv4或net/ipv6目录下的文件。 请注意内核源代码的具体结构和定义可能会根据正在查看的Linux内核版本有所不同。如果打算对这部分代码进行修改或者深入理解建议确认正在查看的内核源代码的版本和具体的文件路径。
