我们知道在tcp/ip模型中，基本每一层都可以处理多重协议类型，那么当一个输入帧到达后，内核的每一层是如何来取得相应的处理函数呢？也就是说当我要把包传递给上层的时候，如何取得相应协议的处理函数。
我们这里先来看从二层如何把把数据传递给三层。
struct sk_buff {.................................... __be16 protocol;.....................................};
在sk_buff中的protocol字段能够表示输入帧的3层的协议，或者输入帧的mac头。在内核里面，是在函数netif_receive_skb中，通过protocol域来决定在三层的协议，以及处理函数。
如果内核没有找到protocol所对应协议的处理函数，那么这个帧将会被丢掉。而且一个packet也有可能被分发到多个handler，举个例子，当packet sniffer运行的时候，这里的protocol域有时就会为ETH_P_ALL.此时就会放所有的包进入下一层。不过使用ETH_P_ALL一般只是为了监测网络设备或者debug。比如tcpdump。
来看下netif_receive_skb的代码片段：
type = skb->protocol; list_for_each_entry_rcu(ptype, &ptype_base[ntohs(type) & PTYPE_HASH_MASK], list) { if (ptype->type == type && (ptype->dev == null_or_orig || ptype->dev == skb->dev || ptype->dev == orig_dev)) { if (pt_prev) ret = deliver_skb(skb, pt_prev, orig_dev); pt_prev = ptype; } }static inline int deliver_skb(struct sk_buff *skb, struct packet_type *pt_prev, struct net_device *orig_dev){ atomic_inc(&skb->users); return pt_prev->func(skb, skb->dev, pt_prev, orig_dev);}
我们可以看到最终会通过判断protocol来决定调用哪一个ptype，并调用相应的虚函数func,接下来我们就来看packet_type这个结构体，也就是所有的协议handler结构。
首先来看它的整体结构：
[img]/upload/attachment/106799/e7e70376-8b32-30d6-8750-34a5aa956e31.jpg[/img]
static struct list_head ptype_base[PTYPE_HASH_SIZE] __read_mostly;
这里有一个全局的ptype_base，他是一个hash链表。它表示所有的协议handler结构。当通过dev_add_pack注册协议的时候就插入到相应的hashcode的相应链表。
static struct list_head ptype_all __read_mostly; /* Taps */
ptype_all也是一个全局链表，可以看到他完全是和ptype_base独立的。他就表示了ETH_P_ALL协议。
接下来就来看packet_type的结构
struct packet_type { __be16 type; /* This is really htons(ether_type). */ struct net_device *dev; /* NULL is wildcarded here */ int (*func) (struct sk_buff *, struct net_device *, struct packet_type *, struct net_device *); struct sk_buff *(*gso_segment)(struct sk_buff *skb, int features); int (*gso_send_check)(struct sk_buff *skb); void *af_packet_priv; struct list_head list;};
type表示了协议的类型，dev表示了那个设备的协议类型，如果是NULL，则表示是所有设备，比如tcpdum就能通过指定设备名来监测某个指定设备。func对应协议的处理函数。af_pack_priv，被PF_PACKET类型的socket所使用(具体看unix网络编程). list链表(也就是hash链表中，相同的桶所处的链表). 中间的两个gso开头的函数，可以自己去看下gso的相关资料。
来看下ip协议的注册,以及初始化：
static struct packet_type ip_packet_type = { .type = __constant_htons(ETH_P_IP), .func = ip_rcv, .gso_send_check = inet_gso_send_check, .gso_segment = inet_gso_segment,};static int __init inet_init(void){。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 dev_add_pack(&ip_packet_type);.........................................}
可以看到在初始化函数中，调用dev_add_pack来上面定义的ip_packet_type加入到全局的hash链表中。
void dev_add_pack(struct packet_type *pt){ int hash; spin_lock_bh(&ptype_lock);///判断类型是否为ETH_P_ALL if (pt->type == htons(ETH_P_ALL)) list_add_rcu(&pt->list, &ptype_all); else {///计算hash值 hash = ntohs(pt->type) & PTYPE_HASH_MASK;///插入到相应的hash表位置 list_add_rcu(&pt->list, &ptype_base[hash]); } spin_unlock_bh(&ptype_lock);}
而链路层得到相应的输入包的协议类型是通过eth_type_trans来实现的，可以随便看一下驱动的代码，当驱动调用netif_rx之前，都会先调用这个函数来得到protocol值。
先来看下不同的帧类型的区别：
[img]/upload/attachment/106821/d88a4e2a-86c6-3702-aa27-09384c8ebc2e.jpg[/img]
eth_type_trans有两个作用，一个是设置packet type,一个是设置协议类型。
其中packet type也就是skb->pkt_type字段，表示了链路层的数据类型，他可以为下面几种类型：
#define PACKET_HOST 0 /* To us */#define PACKET_BROADCAST 1 /* To all */#define PACKET_MULTICAST 2 /* To group */#define PACKET_OTHERHOST 3 /* To someone else */#define PACKET_OUTGOING 4 /* Outgoing of any type */
这里要注意的是PACKET_OTHERHOST类型，它表示这个帧不属于这个接收接口，可是他并不会立即被扔掉，当传递给高层的时候。它主要用来protocol sniffer.
/* * This is an Ethernet frame header. *////帧头的表示。struct ethhdr { unsigned char h_dest[ETH_ALEN]; /* destination eth addr */ unsigned char h_source[ETH_ALEN]; /* source ether addr */ __be16 h_proto; /* packet type ID field */} __attribute__((packed));__be16 eth_type_trans(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev){ struct ethhdr *eth; unsigned char *rawp;///一些初始化 skb->dev = dev; skb_reset_mac_header(skb); skb_pull(skb, ETH_HLEN); eth = eth_hdr(skb); if (is_multicast_ether_addr(eth->h_dest)) {///判断是否为广播。 if (!compare_ether_addr(eth->h_dest, dev->broadcast))///数据位广播 skb->pkt_type = PACKET_BROADCAST; else///多播 skb->pkt_type = PACKET_MULTICAST; } else if (1 /*dev->flags&IFF_PROMISC */ ) {///主要用来网络的监测。 if (unlikely(compare_ether_addr(eth->h_dest, dev->dev_addr))) skb->pkt_type = PACKET_OTHERHOST; }///通过上面的图我们知道大于1536为ethernet 类型的帧，因此直接返回h_proto。 if (ntohs(eth->h_proto) >= 1536) return eth->h_proto; rawp = skb->data;///取数据位来判断是否是802.3的帧。 if (*(unsigned short *)rawp == 0xFFFF) return htons(ETH_P_802_3); /* * Real 802.2 LLC */ return htons(ETH_P_802_2);}
