网络子系统54_ip协议分片重组_定位ipq

//为分片确定正确的ipq结构
//	定位5元组
//		1.<id, 源ip, 目的ip, l4协议> 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);//递增ipq的引用计数，当skb被添加到frags链表之后，会通过ipq_put递减该计数
			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4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;
}

//调用路径：ip_frag_create->ip_frag_intern
// 将ipq插入到hash表中
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))//对一个不活跃的定时器修改到期时间
		atomic_inc(&qp->refcnt);//增加引用计数，表示定时器对其的引用

	atomic_inc(&qp->refcnt);//增加引用计数，表示hash表对其的引用
	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];
	INIT_LIST_HEAD(&qp->lru_list);//将新加入的ipq加入到lru尾
	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
}