网络子系统43_ip选项预处理

//选项格式:
//	1.type中指示该选项在分片时是否需要被拷贝
//	2.ptr从1算起，1为type的位置
//	3.len不包括type字段，其余都包括(len,ptr,选项内容)

//type字段：

ip选项type字段的常见代码值：

//inet_addr_type(addr)返回l3 addr的路由类型：
//	1.RTN_LOCAL 该ip地址属于一个本地接口
//	2.RTN_UNICAST 根据路由表，该ip地址可以抵达，而且是单播地址
//	3.RTN_MULTICAST 该地址是多播地址
//	4.RTN_BROADCAST 该地址是广播地址

//此函数分析ip报文中的如下选项，并设置到skb->cb中
//	1.IPOPT_END 处理办法，使用IPOPT_END覆盖之后出现的所有选项，并标示ip头被更改过
//	2.IPOPT_NOOP 处理办法，跳过
//	3.IPOPT_SSRR IPOPT_LSRR 处理办法，设置opt->ss为选项相对ip头的偏移量，在之后对ip报文的处理上，填充该选项，该选项只能出现一次
//	4.IPOPT_RR 处理办法，拷贝路由缓存中的首选源地址到选项中，更新选项的ptr字段，使其指向下一个空闲位置
//	5.IPOPT_TIMESTAMP 处理办法，分析子选项
//		5.1 IPOPT_TS_TSONLY 只记录时间戳
//		5.2 IPOPT_TS_TSANDADDR 记录时间戳和ip地址
//		5.3 IPOPT_TS_PRESPEC 本机ip等于ptr当前所指的ip时，填入本机时间，否则更新ptr到下一个ip地址
//	6.IPOPT_SEC IPOPT_SID 处理办法，不处理
//	3，4在处理时，如果选项空间不足够，则通过icmp向发送主机报告错误并丢弃封包
//	5在处理时，如果选项空间不足够，则递增溢出次数，如果溢出次数已达15次，则通过icmp项主机发送报告错误并丢弃封包
//调用路径ip_rcv->ip_rcv_finish->ip_options_compile
//opt = NULL

1.1 int ip_options_compile(struct ip_options * opt, struct sk_buff * skb)
{
	int l;
	unsigned char * iph;
	unsigned char * optptr;
	int optlen;
	unsigned char * pp_ptr = NULL;
	struct rtable *rt = skb ? (struct rtable*)skb->dst : NULL;

	if (!opt) {//在接收路径上opt=null
		opt = &(IPCB(skb)->opt);//skb->cb强转成struct ip_options结构
		memset(opt, 0, sizeof(struct ip_options));
		iph = skb->nh.raw;
		opt->optlen = ((struct iphdr *)iph)->ihl*4 - sizeof(struct iphdr);//ip选项的长度 = ihl*4 - 20(ip报头长度)
		optptr = iph + sizeof(struct iphdr);//选项的第一个字节
		opt->is_data = 0;
	} else {
		optptr = opt->is_data ? opt->__data : (unsigned char*)&(skb->nh.iph[1]);
		iph = optptr - sizeof(struct iphdr);
	}

	for (l = opt->optlen; l > 0; ) {
		switch (*optptr) {
		      case IPOPT_END://在IPOPT_END之后的所有选项，均会被IPOP_END覆盖
			for (optptr++, l--; l>0; optptr++, l--) {
				if (*optptr != IPOPT_END) {
					*optptr = IPOPT_END;
					opt->is_changed = 1;//记录报头被修改
				}
			}
			goto eol;
		      case IPOPT_NOOP://IPOPT_NOOP用于填补选项之间的空白
			l--;
			optptr++;
			continue;
		}
		//非单字节选项
		//1.通过第二个字节optptr[1]指示选项长度
		//2.通过第三个字节optptr[2]指示选项内容的指针，起始值为1，表示type字段
		optlen = optptr[1];
		if (optlen<2 || optlen>l) {//选项的健康性检查，非单字节选项长度至少为2，该选项长度不能超过选项剩余的总长度
			pp_ptr = optptr;
			goto error;
		}
		switch (*optptr) {
		      case IPOPT_SSRR://严格源路由选项，发送者列出沿途上的每一台路由器ip地址，并且沿途不能修改
		      case IPOPT_LSRR://宽松源路由选项，中间路由器可以使用另一台不在列表中的路由器，作为通向列表中下一个路由器的路径，发送者指定的路由器必须按照指定的次序使用
			if (optlen < 3) {//健康性检查
				pp_ptr = optptr + 1;
				goto error;
			}
			if (optptr[2] < 4) {
				pp_ptr = optptr + 2;
				goto error;
			}
			
			if (opt->srr) {//opt->srr记录源路由选项相对于ip头的起始位置；只能有一个该选项
				pp_ptr = optptr;
				goto error;
			}
			//输入路径上，skb!=NULL
			if (!skb) {
				if (optptr[2] != 4 || optlen < 7 || ((optlen-3) & 3)) {
					pp_ptr = optptr + 1;
					goto error;
				}
				memcpy(&opt->faddr, &optptr[3], 4);
				if (optlen > 7)
					memmove(&optptr[3], &optptr[7], optlen-7);
			}
			opt->is_strictroute = (optptr[0] == IPOPT_SSRR);//is_strictroute指示是否为严源路由选项
			opt->srr = optptr - iph;//源路由选项的起始位置
			break;
		      case IPOPT_RR://record route选项
			if (opt->rr) {//opt->rr记录record route选项相对于ip头的偏移量；只能有一个该选项
				pp_ptr = optptr;
				goto error;
			}
			if (optlen < 3) {
				pp_ptr = optptr + 1;
				goto error;
			}
			if (optptr[2] < 4) {
				pp_ptr = optptr + 2;
				goto error;
			}
			if (optptr[2] <= optlen) {//说明有空闲空间
				if (optptr[2]+3 > optlen) {//不足4字节
					pp_ptr = optptr + 2;
					goto error;
				}
				if (skb) {
					memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &rt->rt_spec_dst, 4);//入口路径上skb->dst在处理ip选项之前被初始化
					opt->is_changed = 1;//复制rt中的首选源地址，首选源地址在ip_route_input_slow中，根据被路由封包的目的地址被设置
				}
				optptr[2] += 4;//指向下一个可用的空闲位置
				opt->rr_needaddr = 1;
			}
			opt->rr = optptr - iph;
			break;
		      case IPOPT_TIMESTAMP://时间戳选项
			if (opt->ts) {//opt->ts记录time stamp选项相对于ip头的偏移量；只能有一个该选项
				pp_ptr = optptr;
				goto error;
			}
			if (optlen < 4) {
				pp_ptr = optptr + 1;
				goto error;
			}
			if (optptr[2] < 5) {//IPOPT_TIMESTAMP选项头格式为：[type len ptr (overflow:4 | flag:4)]，因此ptr指示位置至少为5，(type默认为1)
				pp_ptr = optptr + 2;
				goto error;
			}
			if (optptr[2] <= optlen) {
				__u32 * timeptr = NULL;
				if (optptr[2]+3 > optptr[1]) {
					pp_ptr = optptr + 2;
					goto error;
				}
				//处理子选项，flag字段，指示子选项
				switch (optptr[3]&0xF) {
				      case IPOPT_TS_TSONLY://记录时间戳
					opt->ts = optptr - iph;//opt->ts指示time stamp选项相对于ip头的偏移量
					if (skb) 
						timeptr = (__u32*)&optptr[optptr[2]-1];//本机记录time stamp的位置
					opt->ts_needtime = 1;//告诉本机，需要记录time stamp
					optptr[2] += 4;//选项指针移动4个字节，下一个主机记录time stamp的起始位置
					break;
				      case IPOPT_TS_TSANDADDR://记录时间戳和地址
					if (optptr[2]+7 > optptr[1]) {//不足8字节
						pp_ptr = optptr + 2;
						goto error;
					}
					opt->ts = optptr - iph;
					if (skb) {
						memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &rt->rt_spec_dst, 4);//首选源地址
						timeptr = (__u32*)&optptr[optptr[2]+3];//time stamp填充位置，之后填充
					}
					opt->ts_needaddr = 1;//指示time stamp子选项要求位置和时间
					opt->ts_needtime = 1;
					optptr[2] += 8;//长度更新8字节
					break;
				      case IPOPT_TS_PRESPEC://只针对发送者指定的ip地址，记录time stamp选项
					if (optptr[2]+7 > optptr[1]) {
						pp_ptr = optptr + 2;
						goto error;
					}
					opt->ts = optptr - iph;
					{
						u32 addr;
						memcpy(&addr, &optptr[optptr[2]-1], 4);//检查该地址的路由类型
						if (inet_addr_type(addr) == RTN_UNICAST)//非本机ip地址，但是该ip可达，而且是单播地址
							break;								
						if (skb)
							timeptr = (__u32*)&optptr[optptr[2]+3];
					}
					opt->ts_needtime = 1;
					optptr[2] += 8;//如果指定的ip非本机地址，也会掉过该选项位置，后续的主机，从下一个选项位置开始
					break;
				      default:
					if (!skb && !capable(CAP_NET_RAW)) {
						pp_ptr = optptr + 3;
						goto error;
					}
					break;
				}
				if (timeptr) {//填充time stamp的位置
					struct timeval tv;
					__u32  midtime;
					do_gettimeofday(&tv);//获取系统时间
					midtime = htonl((tv.tv_sec % 86400) * 1000 + tv.tv_usec / 1000);//在一天内，已经过多少秒
					memcpy(timeptr, &midtime, sizeof(__u32));
					opt->is_changed = 1;//ip报头被修改，因此需要重新计算校验和
				}
			} else {//time stamp选项，空闲空间不够
				unsigned overflow = optptr[3]>>4;//溢出的次数
				if (overflow == 15) {//已经达到最大的溢出次数
					pp_ptr = optptr + 3;
					goto error;
				}
				opt->ts = optptr - iph;
				if (skb) {
					optptr[3] = (optptr[3]&0xF)|((overflow+1)<<4);//递增溢出次数
					opt->is_changed = 1;
				}
			}
			break;
		      case IPOPT_RA:
			if (optlen < 4) {
				pp_ptr = optptr + 1;
				goto error;
			}
			if (optptr[2] == 0 && optptr[3] == 0)
				opt->router_alert = optptr - iph;
			break;
		      case IPOPT_SEC://security选项
		      case IPOPT_SID://stream id选项
		      default://不处理这两种选项
			if (!skb && !capable(CAP_NET_RAW)) {
				pp_ptr = optptr;
				goto error;
			}
			break;
		}
		l -= optlen;
		optptr += optlen;
	}

eol:
	if (!pp_ptr)
		return 0;

error:
	if (skb) {//通过icmp，返回错误
		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl((pp_ptr-iph)<<24));
	}
	return -EINVAL;
}