Linux netfilter源码分析(1)

来源：互联网发布：淘宝电子面单充值编辑：程序博客网时间：2024/05/16 06:19

Linux netfilter源码分析

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: