网络子系统54_ip协议分片重组_定位ipq

转：http://blog.csdn.net/nerdx/article/details/12656987

//  为分片确定正确的ipq结构
//      通过5元组定位ipq，成功后，递增ipq引用计数，返回ipq
//  定位5元组
//      1. 可通过ip报文获取
//      2.user 通过ip_defrag给出，指出重组是由谁发起的，最常见的时IP_DEFRAG_LOCAL_DELIVER，当重组的入口分包要传递给本地时
//  ipq中所有分片最迟完成重组的时间为30HZ
1.1 static inline struct ipq *ip_find(struct iphdr *iph, u32 user)
{
    //定位4元组
    __u16 id = iph->id;
    __u32 saddr = iph->saddr;
    __u32 daddr = iph->daddr;
    __u8 protocol = iph->protocol;
    //对4元组进行hash
    unsigned int hash = ipqhashfn(id, saddr, daddr, protocol);
    struct ipq *qp;

    read_lock(&ipfrag_lock);
    //选择正确的bucket
    for(qp = ipq_hash[hash]; qp; qp = qp->next) {
        if(qp->id == id      &&
           qp->saddr == saddr    &&
           qp->daddr == daddr    &&
           qp->protocol == protocol &&
           qp->user == user) {
            atomic_inc(&qp->refcnt);
            read_unlock(&ipfrag_lock);
            return qp;
        }
    }
    read_unlock(&ipfrag_lock);
    //该4元组的第一个分片，创建新的ipq
    return ip_frag_create(hash, iph, user);
}

//调用路径:ip_find->ip_frag_create
//  新ip分片到达时，根据5元组创建一个ipq
1.2 static struct ipq *ip_frag_create(unsigned hash, struct iphdr *iph, u32 user)
{
    struct ipq *qp;

    if ((qp = frag_alloc_queue()) == NULL)//SLAB缓存
        goto out_nomem;
    //5元组
    qp->protocol = iph->protocol;
    qp->last_in = 0;
    qp->id = iph->id;
    qp->saddr = iph->saddr;
    qp->daddr = iph->daddr;
    //重组的发起者
    qp->user = user;
    //新ipq还没有任何分片与之关联
    qp->len = 0;
    qp->meat = 0;
    qp->fragments = NULL;
    qp->iif = 0;//入口设备

    init_timer(&qp->timer);//定时器，当一定时间范围内，重组没有完成，则释放与之关联的内存
    qp->timer.data = (unsigned long) qp;
    qp->timer.function = ip_expire;
    spin_lock_init(&qp->lock);
    atomic_set(&qp->refcnt, 1);

    return ip_frag_intern(hash, qp);//将ipq插入到hash表中

out_nomem:
    NETDEBUG(if (net_ratelimit()) printk(KERN_ERR "ip_frag_create: no memory left !\n"));
    return NULL;
}

//  将ipq插入到hash表中
//  调用路径：ip_frag_create->ip_frag_intern
//  函数主要任务：
//      1.修改定时器的到期时间，在一段时间内没有接收到新的分片，则释放所有接收到的分片。
//      2.将ipq插入到hash表
//      3.将ipq插入到lru链表
1.3 static struct ipq *ip_frag_intern(unsigned int hash, struct ipq *qp_in)
{
    struct ipq *qp;

    write_lock(&ipfrag_lock);

    qp = qp_in;
    //sysctl_ipfrag_time = 30HZ
    if (!mod_timer(&qp->timer, jiffies + sysctl_ipfrag_time))//ipq所有封包延迟定时器
        atomic_inc(&qp->refcnt);//增加引用计数，表示定时器对其的引用

    //表示hash表对其的引用
    atomic_inc(&qp->refcnt);
    if((qp->next = ipq_hash[hash]) != NULL)
        qp->next->pprev = &qp->next;
    ipq_hash[hash] = qp;//将ipq插入到hash表中
    qp->pprev = &ipq_hash[hash];
    //将新加入的ipq加入到lru尾
    INIT_LIST_HEAD(&qp->lru_list);
    list_add_tail(&qp->lru_list, &ipq_lru_list);
    ip_frag_nqueues++;
    write_unlock(&ipfrag_lock);
    return qp;
}

//ipq中所有分片的到期时间
//接收到的ip分片不能永久的存在内存中，如果在一定时间范围内，没有为其完成重组，则需要释放所有分片占用的内存
//  1.删除定时器
//  2.从hash表中unlink
//  3.使用分片的入口设备向发送方发送icmp消息，告诉对方过期
//  4.释放ipq中的所有分片，释放ipq结构
1.4 static void ip_expire(unsigned long arg)
{
    struct ipq *qp = (struct ipq *) arg;

    spin_lock(&qp->lock);

    if (qp->last_in & COMPLETE)
        goto out;
    //删除定时器，从ipq hash表中unlink
    ipq_kill(qp);

    if ((qp->last_in&FIRST_IN) && qp->fragments != NULL) {
        struct sk_buff *head = qp->fragments;
        if ((head->dev = dev_get_by_index(qp->iif)) != NULL) {
            icmp_send(head, ICMP_TIME_EXCEEDED, ICMP_EXC_FRAGTIME, 0);//发送ICMP消息
            dev_put(head->dev);
        }
    }
out:
    spin_unlock(&qp->lock);
    ipq_put(qp, NULL);//释放与ipq关联的所有分片，释放ipq结构
}