Linux内核处理以太帧程序详解

"本文主要介绍了Linux系统内核如何处理接收以太帧的过程，涉及数据结构、处理函数以及如何添加自定义的以太帧处理程序。" 在Linux操作系统中，网络数据包的处理是核心功能之一，尤其是对于底层的以太网帧处理。以太网帧通常包含目的和源MAC地址，以及两字节的以太帧类型字段，用于标识帧的数据负载类型，例如IPv4（0x0800）或ARP（0x0806）。当网卡驱动接收到以太帧后，会通过`netif_receive_skb`接口将其传递给上层协议栈进行进一步处理。 1. 数据结构 在Linux内核中，`packet_type`结构体用于描述不同协议的数据处理逻辑。该结构体包括了以太帧的类型、与之关联的网络设备、处理函数指针以及协议私有数据。`packet_type`结构体中的`list`字段是一个链表，将所有协议的处理程序组织成哈希链表，方便查找和调用。通过将`packet_type`结构体插入到系统链表，可以使得特定的以太帧类型能够被正确处理。 2. 添加处理程序 当需要为特定的以太帧类型编写处理程序时，需要创建一个`packet_type`结构实例，设置其`type`为对应的以太帧类型值，`func`为处理函数指针。在系统启动或模块加载时，通过`dev_add_pack`函数将这个`packet_type`结构加入到链表中。这样，当接收到匹配的以太帧时，内核会调用指定的处理函数进行处理。 3. 处理流程 当`netif_receive_skb`被调用时，它会检查接收到的以太帧的类型字段，并遍历`packet_type`链表来寻找匹配的处理程序。一旦找到匹配的处理程序，就会调用其`func`字段所指向的函数，将数据包传递给相应的协议栈进行解析和处理。如果找不到匹配的处理程序，帧可能被丢弃或者根据默认策略进行处理。 4. 自定义处理程序 若要为新的以太类型帧添加处理程序，开发者需要定义一个新的`packet_type`结构，然后实现对应的处理函数。处理函数通常需要解析并处理数据包，执行如路由、转发、分片等操作。完成后，通过调用内核提供的接口将处理后的数据包交给上层协议栈。 总结来说，Linux内核通过`packet_type`结构体和`netif_receive_skb`函数实现了对以太帧的接收和分发，使得网络协议栈能够有效地处理各种类型的数据包。开发者可以根据需要扩展这一机制，为新的以太帧类型编写自定义的处理程序，从而增强系统的网络功能。