Linux netfilter源码分析(1)

Linux netfilter源码分析(1)
内容基本上来自两篇文章:
《Netfilter源码分析》—（独孤九贱http://www.skynet.org.cn/index.php）
《Linux Netfilter实现机制和扩展技术》——（杨沙洲 国防科技大学计算机学院）
一、 IP报文的接收到hook函数的调用

1.1 ip_input.c ip_rcv()函数
以接收到的报文为例，类似的还有ip_forward(ip_forward.c)和ip_output(ip_output.c)
int ip_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)

{
struct iphdr *iph; //定义一个ip报文的数据报头
u32 len;
if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)

goto drop; //数据包不是发给我们的
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INRECEIVES); //收到数据包统计量加1
if ((skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC)) == NULL)
{
/* 如果数据报是共享的，则复制一个出来，此时复制而出的已经和socket脱离了关系 */

IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INDISCARDS);

goto out;

}
if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))

goto inhdr_error; //对数据报的头长度进行检查，

iph = skb->nh.iph; //取得数据报的头部位置
if (iph->ihl < 5 || iph->version != 4) //版本号或者头长度不对，

goto inhdr_error; //头长度是以4字节为单位的，所以5表示的是20字节
if (!pskb_may_pull(skb, iph->ihl*4))

goto inhdr_error;

if (unlikely(ip_fast_csum((u8 *)iph, iph->ihl)))

goto inhdr_error; //检查报文的检验和字段
len = ntohs(iph->tot_len);

if (skb->len < len || len < (iph->ihl*4))

goto inhdr_error; //整个报文长度不可能比报头长度小
if (pskb_trim_rcsum(skb, len))
{ //对数据报进行裁减，这样可以分片发送过来的数据报不会有重复数据

IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INDISCARDS);

goto drop;

}
return NF_HOOK(PF_INET, NF_IP_PRE_ROUTING, skb, dev, NULL,

ip_rcv_finish); //通过回调函数调用ip_rcv_finish

inhdr_error:

IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);

drop:

kfree_skb(skb); //丢掉数据报

out:

return NET_RX_DROP;

}

1.2 include/linux/netfilter.h NF_HOOK宏

#ifdef CONFIG_NETFILTER_DEBUG
#define NF_HOOK(pf, hook, skb, indev, outdev, okfn) \
nf_hook_slow((pf), (hook), (skb), (indev), (outdev), (okfn), INT_MIN)
#define NF_HOOK_THRESH nf_hook_slow
#else
#define NF_HOOK(pf, hook, skb, indev, outdev, okfn) \
(list_empty(&nf_hooks[(pf)][(hook)]) \
? (okfn)(skb) \
: nf_hook_slow((pf), (hook), (skb), (indev), (outdev), (okfn), INT_MIN))
#define NF_HOOK_THRESH(pf, hook, skb, indev, outdev, okfn, thresh) \
(list_empty(&nf_hooks[(pf)][(hook)]) \
? (okfn)(skb) \
: nf_hook_slow((pf), (hook), (skb), (indev), (outdev), (okfn), (thresh)))
#endif

/* 如果nf_hooks[PF_INET][NF_IP_FORWARD]所指向的链表为空（即该钩子上没有挂处理函数），则直接调用okfn；否则，则调用net/core/netfilter.c::nf_hook_slow()转入Netfilter的处理。 */

1.3 net/core/netfilter.c nf_kook_slow()函数

int nf_hook_slow(int pf, unsigned int hook, struct sk_buff **pskb,

struct net_device *indev,

struct net_device *outdev,

int (*okfn)(struct sk_buff *),

int hook_thresh)

{

struct list_head *elem;

unsigned int verdict;

int ret = 0;

rcu_read_lock();

/*取得对应的链表首部*/

elem = &nf_hooks[pf][hook];

next_hook:

/*调用对应的钩子函数*/

verdict = nf_iterate(&nf_hooks[pf][hook], pskb, hook, indev,

outdev, &elem, okfn, hook_thresh);

/*判断返回值，做相应的处理*/

if (verdict == NF_ACCEPT || verdict == NF_STOP) {

ret = 1; /*前面提到过，返回1，则表示装继续调用okfn函数指针*/

goto unlock;

} else if (verdict == NF_DROP) {

kfree_skb(*pskb); /*删除数据包，需要释放skb*/

ret = -EPERM;

} else if (verdict == NF_QUEUE) {

NFDEBUG("nf_hook: Verdict = QUEUE.\n");

if (!nf_queue(*pskb, elem, pf, hook, indev, outdev, okfn))

goto next_hook;

}

unlock:

rcu_read_unlock();

return ret;

}

1.4 net/core/netfilter.c nf_iterate()函数

static unsigned int nf_iterate(struct list_head *head,
struct sk_buff **skb,
int hook,
const struct net_device *indev,
const struct net_device *outdev,
struct list_head **i,
int (*okfn)(struct sk_buff *),
int hook_thresh)
{
/*
* The caller must not block between calls to this
* function because of risk of continuing from deleted element.
*/
/* 依次调用指定hook点下的所有nf_hook_ops->(*hook)函数，这些nf_hook_ops里有filter表注册的，有mangle表注册的，等等。
list_for_each_continue_rcu函数是一个for循环的宏，当调用结点中的hook函数后，根据返回值进行相应处理。如果hook函数的返回值是NF_QUEUE,NF_STOLEN,NF_DROP时，函数返回该值；如果返回值是NF_REPEAT时，则跳到前一个结点继续处理；如果是其他值，由下一个结点继续处理。如果整条链表处理完毕，返回值不是上面四个值，则返回NF_ACCEPT。*/
list_for_each_continue_rcu(*i, head) {
struct nf_hook_ops *elem = (struct nf_hook_ops *)*i;

if (hook_thresh > elem->priority)
continue;

switch (elem->hook(hook, skb, indev, outdev, okfn)) {
case NF_QUEUE:
return NF_QUEUE;

case NF_STOLEN:
return NF_STOLEN;

case NF_DROP:
return NF_DROP;

case NF_REPEAT:
*i = (*i)->prev;
break;
}
}
return NF_ACCEPT;
}