if_ethersubr.c

Details description of Free BSD network source code.Those documents have explained each line of code

/*略过BSD版权说明:
 *                                   ethernet网络层代码详解
 *                                       解释:xie_minix
 */

#include "opt_atalk.h"                      -------
#include "opt_inet.h"                         ^
#include "opt_inet6.h"                       此段由编译器编译时候产生,用于一些开关的设置
#include "opt_ipx.h"                          |
#include "opt_bdg.h"                          |
#include "opt_netgraph.h"                   --------

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/malloc.h>
#include <sys/mbuf.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/sockio.h>
#include <sys/sysctl.h>

#include <net/if.h>
#include <net/netisr.h>
#include <net/route.h>
#include <net/if_llc.h>
#include <net/if_dl.h>
#include <net/if_types.h>
#include <net/bpf.h>
#include <net/ethernet.h>

#if defined(INET) || defined(INET6)
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/in_var.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#endif
/*vlan的代码我也去掉了,因为我不打算分析他*/
#include "vlan.h"
#if NVLAN > 0
#include <net/if_vlan_var.h>
#endif /* NVLAN > 0 */

/* netgraph 相关函数用于PPPoE协议即ADSL,对不起大家,我去掉了这些函数的说明,如果那位感兴趣,可以加上 */
void	(*ng_ether_input_p)(struct ifnet *ifp,
		struct mbuf **mp, struct ether_header *eh);
void	(*ng_ether_input_orphan_p)(struct ifnet *ifp,
		struct mbuf *m, struct ether_header *eh);
int	(*ng_ether_output_p)(struct ifnet *ifp, struct mbuf **mp);
void	(*ng_ether_attach_p)(struct ifnet *ifp);
void	(*ng_ether_detach_p)(struct ifnet *ifp);

static	int ether_resolvemulti __P((struct ifnet *, struct sockaddr **,
				    struct sockaddr *));
u_char	etherbroadcastaddr[6] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
#define senderr(e) do { error = (e); goto bad;} while (0)
#define IFP2AC(IFP) ((struct arpcom *)IFP)

/*
 * 以太网输出子程序.在此程序中,我省去了很多对我们没有很大用处的东西,如IPX协议,APPLETALK协议,IPV6等,还有
 * 一些BPF过滤,防火墙等代码.
 */
int
ether_output(ifp, m, dst, rt0)
	register struct ifnet *ifp;
	struct mbuf *m;
	struct sockaddr *dst;
	/*
 * 该结构来自于sys/socket.h 核心用于存储大多数地址.
 *
struct sockaddr {
	u_char		sa_len;		/* 总长度 
	sa_family_t	sa_family;	/* 地址族 
	char		sa_data[14];	/* 地址值 
};
*/
	struct rtentry *rt0;
	/*路由结构说明,以下结构在我写的"路由基树(radix)代码头文件及原理分析"中有详细说明
struct rtentry {
	struct	radix_node rt_nodes[2];	/* radix树节点结构,详见"路由基树(radix)代码头文件及原理分析" /
#define	rt_key(r)	((struct sockaddr *)((r)->rt_nodes->rn_key))
#define	rt_mask(r)	((struct sockaddr *)((r)->rt_nodes->rn_mask))
	struct	sockaddr *rt_gateway;	/* 网关 *
	long	rt_refcnt;		/* # 保留参考 *
	u_long	rt_flags;		/* 已经启动up/或接口已经关闭down?, 是主机路由还是网络路由 *
	struct	ifnet *rt_ifp;		/* 使用的接口 /
	struct	ifaddr *rt_ifa;		/* 接口的硬件地址 *
	struct	sockaddr *rt_genmask;	/* 克窿路由产生的 *
	caddr_t	rt_llinfo;		/* 指向链路层信息 *
	struct	rt_metrics rt_rmx;	/* metrics used by rx'ing protocols *
	struct	rtentry *rt_gwroute;	/* 网关路由入口 /
	int	(*rt_output) __P((struct ifnet *, struct mbuf *,
				  struct sockaddr *, struct rtentry *));
					/* 输出程序 *
	struct	rtentry *rt_parent; 	/* 该路由的克隆父路由 /
	void	*rt_filler2;		
};
*/
{
	short type;
	int error = 0, hdrcmplt = 0;
 	u_char esrc[6], edst[6];
	register struct rtentry *rt;
	register struct ether_header *eh;
	int off, loop_copy = 0;
	int hlen;	/* 链路层头长度 */
	struct arpcom *ac = IFP2AC(ifp);/*强制结构类型转换*/
	/*接口打开了吗*/
	if ((ifp->if_flags & (IFF_UP|IFF_RUNNING)) != (IFF_UP|IFF_RUNNING))/*接口启动了吗?*/
		senderr(ENETDOWN);
	rt = rt0;/*rt也指向路由表*/
	if (rt) {/*如果路由指针为真,也就是说TCP连接时保留了对方的路由*/
		if ((rt->rt_flags & RTF_UP) == 0) {/*如果路由关闭重新取路由*/
			rt0 = rt = rtalloc1(dst, 1, 0UL);/*在路由选路中有(route.c中),作用是查询该地址的路由*/
			if (rt0)/*路由找到了*/
				rt->rt_refcnt--;/*参考记数减1,到0时该路由将被删除*/
			else
				senderr(EHOSTUNREACH);/*否则发送主机没找到*/
		}
		if (rt->rt_flags & RTF_GATEWAY) {/*路由标识中有网关,既该地址是间接路由,发到网关即可*/
			if (rt->rt_gwroute == 0)/*该网关硬件地址没有,找吧*/
				goto lookup;
			if (((rt = rt->rt_gwroute)->rt_flags & RTF_UP) == 0) {/*网关没启动*/
				rtfree(rt); rt = rt0;
			lookup: rt->rt_gwroute = rtalloc1(rt->rt_gateway, 1,
							  0UL);/*查找网关硬件地址*/
				if ((rt = rt->rt_gwroute) == 0)/*还没找到硬件地址*/
					senderr(EHOSTUNREACH);
			}
		}
		if (rt->rt_flags & RTF_REJECT)
			if (rt->rt_rmx.rmx_expire == 0 ||
			    time_second < rt->rt_rmx.rmx_expire)
				senderr(rt == rt0 ? EHOSTDOWN : EHOSTUNREACH);
	}
	hlen = ETHER_HDR_LEN;/*=14*/
	switch (dst->sa_family) {/*查看地址族*/
#ifdef INET
	case AF_INET:/*是IP协议*/
		if (!arpresolve(ac, rt, m, dst, edst, rt0))/*调用ARP的地址解释例程*/
			return (0);	/* 还是解释不了 */
		off = m->m_pkthdr.len - m->m_len;/*总长度=包的长度-目前mbuf的长度*/
		type = htons(ETHERTYPE_IP);/*主机到网络方式*/
		break;
#endif

	case pseudo_AF_HDRCMPLT:
		hdrcmplt = 1;
		eh = (struct ether_header *)dst->sa_data;
		(void)memcpy(esrc, eh->ether_shost, sizeof (esrc));
		/*上面这一段比较有意思,是以太网的头部的源地址和目的地址对调,一般用于ARP的代理*/

	case AF_UNSPEC:/*一般由ARP的ARP请求发送例程调用*/
		loop_copy = -1; 
		eh = (struct ether_header *)dst->sa_data;/*构造发送的以太网头部*/
 		(void)memcpy(edst, eh->ether_dhost, sizeof (edst));
		type = eh->ether_type;
		break;

	default:/*如果到了这,那肯定出错了*/
		printf("%s%d: can't handle af%d\n", ifp->if_name, ifp->if_unit,
			dst->sa_family);
		senderr(EAFNOSUPPORT);
	}

	/*
	 * 加上局域网头部. 如果在第一个mbuf中没有空间,那么再分配另外一个mbuf
	 */
	M_PREPEND(m, sizeof (struct ether_header), M_DONTWAIT);/*分配一mbuf,前面保留以太网头部的长度空间*/
	if (m == 0)
		senderr(ENOBUFS);
	eh = mtod(m, struct ether_header *);/*定位以太网头*/
	(void)memcpy(&eh->ether_type, &type,
		sizeof(eh->ether_type));
 	(void)memcpy(eh->ether_dhost, edst, sizeof (edst));/*拷贝目的地址*/
	if (hdrcmplt)
		(void)memcpy(eh->ether_shost, esrc,
			sizeof(eh->ether_shost));
	else
		(void)memcpy(eh->ether_shost, ac->ac_enaddr,/*拷贝源地址,在xie_ipfw中要从ether_input中的源地址拷贝过来*/
			sizeof(eh->ether_shost));

	/*
	 * 如果一个单工接口, 并且有一包到达地址是本卡的地址或广播地址,或环回.
	 * XXX 为了使一个单工设备做起来象一双工设备
	 */
	if ((ifp->if_flags & IFF_SIMPLEX) && (loop_copy != -1)) {
		if ((m->m_flags & M_BCAST) || (loop_copy > 0)) {
			struct mbuf *n = m_copy(m, 0, (int)M_COPYALL);

			(void) if_simloop(ifp, n, dst->sa_family, hlen);
		} else if (bcmp(eh->ether_dhost,
		    eh->ether_shost, ETHER_ADDR_LEN) == 0) {
			(void) if_simloop(ifp, m, dst->sa_family, hlen);
			return (0);	/* XXX */
		}
	}

	/* PPPoe协议,我们可不管他 */
	if (ng_ether_output_p != NULL) {
		if ((error = (*ng_ether_output_p)(ifp, &m)) != 0) {
bad:			if (m != NULL)
				m_freem(m);
			return (error);
		}
		if (m == NULL)
			return (0);
	}

	/* 以太网头准备完毕,调用以太网祯输出*/
	return ether_output_frame(ifp, m);
}

/*以太网链路层输出例程发送一帧数据
 */
int
ether_output_frame(ifp, m)
	struct ifnet *ifp;
	struct mbuf *m;
{
	int s, error = 0;

	s = splimp();/*在对队列和输出开始操作前屏蔽网络中断*/

	if (IF_QFULL(&ifp->if_snd)) {/*发送队列满了吗?*/
		IF_DROP(&ifp->if_snd);
		splx(s);
		m_freem(m);
		return (ENOBUFS);
	}
	ifp->if_obytes += m->m_pkthdr.len;
	if (m->m_flags & M_MCAST)
		ifp->if_omcasts++;
	IF_ENQUEUE(&ifp->if_snd, m);/*把mbuf编入队列*/
	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) == 0)/*接口正在输出吗?*/
		(*ifp->if_start)(ifp);
	splx(s);
	return (error);
}

/* 处理一收到的以太网包,此包在一个无以太网头部的mbuf链中
 * (其实在此过程中并没处理封包,而是传导到ether_demux中处理,在这可以安排自己的代码)
 * 调用是由网卡驱动程序调用,可参考我的网卡驱动程序详解,在这我去掉了一些不相关的代码
 * 如:IPX, APPALTALK,IPV6,IPFW,DUMMYNET等
 */
void
ether_input(ifp, eh, m)
	struct ifnet *ifp;   /*接收到以太网封包的网络适配器的ifnet*/
	struct ether_header *eh; /*以太网头部,成员为*/
	                         /* 10M以太网络头部结构. 
								struct	ether_header {
									u_char	ether_dhost[ETHER_ADDR_LEN];    目的主机地址
									u_char	ether_shost[ETHER_ADDR_LEN];    源主机地址
									u_short	ether_type;                     以太网络类型
								};   */
	struct mbuf *m;
{
/*---------------------------------------从这到下面都是过滤用的---------------------------------------------*/


	/* PPPoE支持(ADSL) */
	if (ng_ether_input_p != NULL) {