不同情况下构造skb数据包的实现。

gaozhenbo1985

在我这个网络接口的程序中（can0），其实难点就是怎样组包。怎样在原来数据包的基础加上自己的数据，怎样构造ip头，怎样构造udp头。
调试了两个星期，终于是调通了，在这个过程中，通过看内核源代码和自己组包的尝试，大概对组包的方法有了些了解，记录在此，留做备忘，也希望能给需要这方面信息的朋友一点帮助吧。
1，正常网卡收到数据包后的情况：
她的工作就是剥离mac头，然后给一些字段赋值，最后调用netif_rx将剥离mac头后的数据报（比如ip数据包）发送到上层协议。由协议栈处理。在此以ldd3中的snull为例，虽然snull跟硬件不相关，但这个过程都是类似的。
    struct sk_buff *skb;
    struct snull_priv *priv = netdev_priv(dev);
    skb = dev_alloc_skb(pkt->datalen + 2);
    if (!skb) {
        if (printk_ratelimit())
            printk(KERN_NOTICE "snull rx: low on mem - packet dropped\n");
        priv->stats.rx_dropped++;
        goto out;
    }
    skb_reserve(skb, 2); /* align IP on 16B boundary */
    memcpy(skb_put(skb, pkt->datalen), pkt->data, pkt->datalen);
    /* Write metadata, and then pass to the receive level */
    skb->dev = dev;
   skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
    skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY; /* don't check it */
    priv->stats.rx_packets++;
    priv->stats.rx_bytes += pkt->datalen;
    netif_rx(skb);
注意：上面代码中红色放大的地方是重要的。
因为此刻收到的数据包的格式如下：mac＋ip＋udp/udp＋data
这时候的处理就是剥离mac头，然后需要更新的一些域值。这些都是在函数eth_type_trans函数里做的。需要注意的是，skb->dev = dev;这条语句是很重要的，如果没有此语句，将会导致系统错误而死机（至少在我的板子上是这样的）。
注意：eth_type_trans()函数主要赋值的是：
skb->mac.raw，skb->protocol和skb->pkt_type。见下面的代码有无mac头的情况。
2，完全从一个字符串开始构造一个新的skb数据包。
以前只是看过如何修改数据包，自己构造数据包，这还是头一次，刚开始确实给我难住了，来来经过看内核代码和自己摸索，我自己写的代码如下：
/*假设：data是一个指向字符串的指针，data_len是data的长度*/
struct ipv6hdr *ipv6h;
struct udphdr *udph;
struct sk__buff * new_skb;
int length = data_len + sizeof(struct ipv6hdr) + sizeof(udphdr);
new_skb = dev_alloc_skb(length);
if(!new_skb)
    {
        printk("low memory...\n"):
        return -1;
    }
skb_reserve(new_skb,length);
memcpy(skb_push(new_skb,data_len),data,data_len);
new_skb->h.uh = udph = (struct udphdr *)skb_push(new_skb,sizeof(struct udphdr));
memcpy(udph,&udph_tmp,sizeof(struct udphdr)); //注意，此刻我的udph_tmp是在另一个过程中截获的数据包的udp头，如果完全是自己构造数据包，则需要自己填充udp数据头中的字段。
udph->len = .............. ; //此处需要给udph->len赋值。注意udph->len是__u16的。存储时是高低位互换的，所以你应该先将你要更新的数字编成16进制的数，然后高低位互换，在赋值给udh->len。
udplen = new_skb->len;
new_skb->nh.ipv6h = ipv6h = (struct ipv6hdr *)skb_push(new_skb,sizeof(struct ipv6hdr));
memcpy(ipv6h,&ipv6h_tmp,sizeof(struct ipv6hdr)); //同udp头注释。
ipb6h->payload_len = ..........； //此处同udph->len.需要注意的是，此处所指的长度并不包括ipv6头的长度，而是去掉ipv6头后的长度。
udph->check = 0;
udph->check = csum_ipv6_magic(&ipv6h->saddr, &ipv6h->daddr, udplen, IPPROTO_UDP, csum_partial((char *)udph, udplen, 0));
///////////////注意，如果是ipv4，则还需要计算ip校验和，但此处是ipv6，不用计算ip检验和，所以此处没有ipv6头的校验。//////////////////////////
new_skb->mac.raw = new_skb->data; //因为无mac头
new_skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6); //表明包是ipv6数据包
new_skb->pkt_type = PACKET_HOST; //表明是发往本机的包
new_skb->dev = &can_control; //此处很重要，如果没有这条语句，则内核跑死。至少在我板子上是这样的。can_control是我的net_device结构体变量。
netif_rx(new_skb);
3，当需要改变原有skb的数据域的情况。
此时，有两种办法：
可以先判断skb的tailroom，如果空间够大，则我们可以把需要添加的数据放在skb的tailroom里。如果tailroom不够大，则需要调用skb_copy_expand函数来扩充tailroom或者headroom。

例如我们需要在skb的后面加上一个16个字节的字符串，则代码类似如下：
if(skb_tailroom(skb)  16)
{
    nskb = skb_copy_expand(skb, skb_headroom(skb), skb_tailroom(skb)+16,GFP_ATOMIC);
    if(!nskb)
    {
        printk("low memory....\n");        
        dev_kfree_skb(skb);
        return -1;
    }
   
    else
    {
        kfree_skb(skb); // 注意，如果此时是钩子函数钩出来的，则skb不能在这里释放，否则会造成死机。
        skb = nskb;
    }
   
    memcpy(skb_put(skb,16),ipbuf,16); //ipbuf为要加到skb后面的字符串
   
    udplen = skb->len - sizeof(struct ipv6hdr);
   
    udph->len += 0x1000; //换成十进制为 + 16
    ipv6h->payload_len += 0x1000;
   
    udph->check = 0;
    udph->check = csum_ipv6_magic(&ipv6h->saddr, &ipv6h->daddr, udplen, IPPROTO_UDP, csum_partial((char *)udph,udplen,0));   
   
    skb->mac.raw = new_skb->data; //因为无mac头
    skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6); //表明包是ipv6数据包
    skb->pkt_type = PACKET_HOST; //表明是发往本机的包
    skb->dev = &can_control; //此处很重要，如果没有这条语句，则内核跑死。至少在我板子上是这样的。can_control是我的net_device结构体变量。
  netif_rx(skb);
}
注意：当调用skb_copy_expand或者修改了skb的数据域后，一定要更新udph->len和ipv6h->payload_len。否则上层应用（比如udp套接字）收到的数据包还是原来的数据包而不是修改后的数据包，因为udph->len的原因。
这三种情况下构造数据包的方法弄明白了，估计以后在要操作数据包应该就不会被难住了。
ps：今天比较开心，终于是把程序调通了，这两个星期的时间没白费，学了不少东西，休息两天，准备下一个任务。
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