中财网越南服务器:Linux netfilter源码分析
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/03 10:18:06
Linux netfilter源码分析
一、IP报文的接收到hook函数的调用
1.1 ip_input.c ip_rcv()函数
以接收到的报文为例，类似的还有ip_forward(ip_forward.c)和ip_output(ip_output.c)
int ip_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
{
struct iphdr *iph; //定义一个ip报文的数据报头
u32 len;
if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)
goto drop; //数据包不是发给我们的
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INRECEIVES); //收到数据包统计量加1
if ((skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC)) == NULL)
{
/* 如果数据报是共享的，则复制一个出来，此时复制而出的已经和socket脱离了关系 */
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
goto out;
}
if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
goto inhdr_error; //对数据报的头长度进行检查，
iph = skb->nh.iph; //取得数据报的头部位置
if (iph->ihl < 5 || iph->version != 4) //版本号或者头长度不对，
goto inhdr_error; //头长度是以4字节为单位的，所以5表示的是20字节
if (!pskb_may_pull(skb, iph->ihl*4))
goto inhdr_error;
if (unlikely(ip_fast_csum((u8 *)iph, iph->ihl)))
goto inhdr_error; //检查报文的检验和字段
len = ntohs(iph->tot_len);
if (skb->len < len || len < (iph->ihl*4))
goto inhdr_error; //整个报文长度不可能比报头长度小
if (pskb_trim_rcsum(skb, len))
{ //对数据报进行裁减，这样可以分片发送过来的数据报不会有重复数据
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
goto drop;
}
return NF_HOOK(PF_INET, NF_IP_PRE_ROUTING, skb, dev, NULL, ip_rcv_finish); //通过回调函数调用ip_rcv_finish
inhdr_error:
IP_INC_STATS_BH(IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
drop:
kfree_skb(skb); //丢掉数据报
out:
return NET_RX_DROP;
}
1.2 include/linux/netfilter.h NF_HOOK宏
#ifdef CONFIG_NETFILTER_DEBUG
#define NF_HOOK(pf, hook, skb, indev, outdev, okfn)\
nf_hook_slow((pf), (hook), (skb), (indev), (outdev), (okfn), INT_MIN)
#define NF_HOOK_THRESH nf_hook_slow
#else
#define NF_HOOK(pf, hook, skb, indev, outdev, okfn) \
(list_empty(&nf_hooks[(pf)][(hook)]) \
(okfn)(skb) \
: nf_hook_slow((pf), (hook), (skb), (indev), (outdev), (okfn), INT_MIN))
#define NF_HOOK_THRESH(pf, hook, skb, indev, outdev, okfn, thresh) \
(list_empty(&nf_hooks[(pf)][(hook)]) \
(okfn)(skb) \
: nf_hook_slow((pf), (hook), (skb), (indev), (outdev), (okfn), (thresh)))
#endif
/* 如果nf_hooks[PF_INET][NF_IP_FORWARD]所指向的链表为空（即该钩子上没有挂处理函数），则直接调用okfn；否则，则调用net/core/netfilter.c::nf_hook_slow()转入Netfilter的处理。 */
1.3 net/core/netfilter.c nf_kook_slow()函数
int nf_hook_slow(int pf, unsigned int hook, struct sk_buff **pskb,
struct net_device *indev,
struct net_device *outdev,
int (*okfn)(struct sk_buff *),
int hook_thresh)
{
struct list_head *elem;
unsigned int verdict;
int ret = 0;
rcu_read_lock();
/*取得对应的链表首部*/
elem = &nf_hooks[pf][hook];
next_hook:
/*调用对应的钩子函数*/
verdict = nf_iterate(&nf_hooks[pf][hook], pskb, hook, indev,
outdev, &elem, okfn, hook_thresh);
/*判断返回值，做相应的处理*/
if (verdict == NF_ACCEPT || verdict == NF_STOP) {
ret = 1; /*前面提到过，返回1，则表示装继续调用okfn函数指针*/
goto unlock;
} else if (verdict == NF_DROP) {
kfree_skb(*pskb); /*删除数据包，需要释放skb*/
ret = -EPERM;
} else if (verdict == NF_QUEUE) {
NFDEBUG("nf_hook: Verdict = QUEUE.\n");
if (!nf_queue(*pskb, elem, pf, hook, indev, outdev, okfn))
goto next_hook;
}
unlock:
rcu_read_unlock();
return ret;
}
1.4 net/core/netfilter.c nf_iterate()函数
static unsigned int nf_iterate(struct list_head *head,
struct sk_buff **skb,
int hook,
const struct net_device *indev,
const struct net_device *outdev,
struct list_head **i,
int (*okfn)(struct sk_buff *),
int hook_thresh)
{
/*
* The caller must not block between calls to this
* function because of risk of continuing from deleted element.
*/
/* 依次调用指定hook点下的所有nf_hook_ops->(*hook)函数，这些nf_hook_ops里有filter表注册的，有mangle表注册的，等等。
list_for_each_continue_rcu函数是一个for循环的宏，当调用结点中的hook函数后，根据返回值进行相应处理。如果hook函数的返回值是NF_QUEUE,NF_STOLEN,NF_DROP时，函数返回该值；如果返回值是NF_REPEAT时，则跳到前一个结点继续处理；如果是其他值，由下一个结点继续处理。如果整条链表处理完毕，返回值不是上面四个值，则返回NF_ACCEPT。*/
list_for_each_continue_rcu(*i, head) {
struct nf_hook_ops *elem = (struct nf_hook_ops *)*i;
if (hook_thresh > elem->priority)
continue;
switch (elem->hook(hook, skb, indev, outdev, okfn)) {
case NF_QUEUE:
return NF_QUEUE;
case NF_STOLEN:
return NF_STOLEN;
case NF_DROP:
return NF_DROP;
case NF_REPEAT:
*i = (*i)->prev;
break;
}
}
return NF_ACCEPT;
}
二、ipt_table数据结构和表的初始化
2.1 include/linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h struct ipt_table 表结构
struct ipt_table
{
struct list_head list;
/* 表链 */
char name[IPT_TABLE_MAXNAMELEN];
/* 表名，如"filter"、"nat"等，为了满足自动模块加载的设计，包含该表的模块应命名为iptable_'name'.o */
struct ipt_replace *table;
/* 表模子，初始为initial_table.repl */
unsigned int valid_hooks;
/* 位向量，标示本表所影响的HOOK */
rwlock_t lock;
/* 读写锁，初始为打开状态 */
struct ipt_table_info *private;
/* iptable的数据区，见下 */
struct module *me;
/* 是否在模块中定义 */
};
2.2 struct ipt_table_info是实际描述表的数据结构 ip_tables.c
struct ipt_table_info
{
unsigned int size;
/* 表大小 */
unsigned int number;
/* 表中的规则数 */
unsigned int initial_entries;
/* 初始的规则数，用于模块计数 */
unsigned int hook_entry[NF_IP_NUMHOOKS];
/* 记录所影响的HOOK的规则入口相对于下面的entries变量的偏移量 */
unsigned int underflow[NF_IP_NUMHOOKS];
/* 与hook_entry相对应的规则表上限偏移量，当无规则录入时，相应的hook_entry和underflow均为0 */
char entries[0] ____cacheline_aligned;
/* 规则表入口 */
};
2.3 include/linux/netfilter_ipv4 规则用struct ipt_entry结构表示，包含匹配用的IP头部分、一个Target和0个或多个Match。由于Match数不定，所以一条规则实际的占用空间是可变的。结构定义如下：
struct ipt_entry
{
struct ipt_ip ip;
/* 所要匹配的报文的IP头信息 */
unsigned int nfcache;
/* 位向量，标示本规则关心报文的什么部分，暂未使用 */
u_int16_t target_offset;
/* target区的偏移，通常target区位于match区之后，而match区则在ipt_entry的末尾；
初始化为sizeof(struct ipt_entry)，即假定没有match */
u_int16_t next_offset;
/* 下一条规则相对于本规则的偏移，也即本规则所用空间的总和，
初始化为sizeof(struct ipt_entry)+sizeof(struct ipt_target)，即没有match */
unsigned int comefrom;
/* 规则返回点，标记调用本规则的HOOK号，可用于检查规则的有效性 */
struct ipt_counters counters;
/* 记录该规则处理过的报文数和报文总字节数 */
unsigned char elems[0];
/*target或者是match的起始位置 */
}
2.4 iptables的初始化init(void) ，以filter表为例 iptable_filter.c
static int __init init(void)
{
int ret;
if (forward < 0 || forward > NF_MAX_VERDICT) {
printk("iptables forward must be 0 or 1\n");
return -EINVAL;
}
/* Entry 1 is the FORWARD hook */
initial_table.entries[1].target.verdict = -forward - 1;
/* Register table */
ret = ipt_register_table(&packet_filter); //注册filter表
if (ret < 0)
return ret;
/* Register hooks */
ret = nf_register_hook(&ipt_ops[0]); //注册三个HOOK
if (ret < 0)
goto cleanup_table;
ret = nf_register_hook(&ipt_ops[1]);
if (ret < 0)
goto cleanup_hook0;
ret = nf_register_hook(&ipt_ops[2]);
if (ret < 0)
goto cleanup_hook1;
return ret;
cleanup_hook1:
nf_unregister_hook(&ipt_ops[1]);
cleanup_hook0:
nf_unregister_hook(&ipt_ops[0]);
cleanup_table:
ipt_unregister_table(&packet_filter);
return ret;
}
/* ipt_register_table函数的参数packet_filter包含了待注册表的各个参数 */
static struct ipt_table packet_filter = {
.name = "filter",
.table = &initial_table.repl,
.valid_hooks = FILTER_VALID_HOOKS,
.lock = RW_LOCK_UNLOCKED,
.me = THIS_MODULE
};
/* 上面的&initial_table.repl是一个ipt_replace结构，也就是ipt_table-〉*table的初始值。
下面是ipt_replace结构的定义，它和ipt_table_info很相似，基本上就是用来初始化ipt_table中的ipt_table_info *private的，这个结构不同于ipt_table_info之处在于，它还要保存表的旧的规则信息 */
struct ipt_replace
{
char name[IPT_TABLE_MAXNAMELEN]; /* 表名 */
unsigned int valid_hooks; /* 影响的hook */
unsigned int num_entries; /* entry数 */
unsigned int size; /* entry的总大小 */
unsigned int hook_entry[NF_IP_NUMHOOKS]; /* 规则入口的偏移值 */
unsigned int underflow[NF_IP_NUMHOOKS]; /* 规则的最大偏移值 */
unsigned int num_counters; /* 规则数 */
struct ipt_counters __user *counters;
struct ipt_entry entries[0]; /* 规则入口 */
};
/* 下面是initial_table.repl的初始化 */
static struct
{
struct ipt_replace repl;
struct ipt_standard entries[3];
struct ipt_error term;
} initial_table __initdata
= { { "filter", FILTER_VALID_HOOKS, 4,
sizeof(struct ipt_standard) * 3 + sizeof(struct ipt_error),
{ [NF_IP_LOCAL_IN] = 0,
[NF_IP_FORWARD] = sizeof(struct ipt_standard),
[NF_IP_LOCAL_OUT] = sizeof(struct ipt_standard) * 2 },
{ [NF_IP_LOCAL_IN] = 0,
[NF_IP_FORWARD] = sizeof(struct ipt_standard),
[NF_IP_LOCAL_OUT] = sizeof(struct ipt_standard) * 2 },
0, NULL, { } },
{
/* LOCAL_IN */
{ { { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, "", "", { 0 }, { 0 }, 0, 0, 0 },
0,
sizeof(struct ipt_entry),
sizeof(struct ipt_standard),
0, { 0, 0 }, { } },
{ { { { IPT_ALIGN(sizeof(struct ipt_standard_target)), "" } }, { } },
-NF_ACCEPT - 1 } },
/* FORWARD */
{ { { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, "", "", { 0 }, { 0 }, 0, 0, 0 },
0,
sizeof(struct ipt_entry),
sizeof(struct ipt_standard),
0, { 0, 0 }, { } },
{ { { { IPT_ALIGN(sizeof(struct ipt_standard_target)), "" } }, { } },
-NF_ACCEPT - 1 } },
/* LOCAL_OUT */
{ { { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, "", "", { 0 }, { 0 }, 0, 0, 0 },
0,
sizeof(struct ipt_entry),
sizeof(struct ipt_standard),
0, { 0, 0 }, { } },
{ { { { IPT_ALIGN(sizeof(struct ipt_standard_target)), "" } }, { } },
-NF_ACCEPT - 1 } }
},
/* ERROR */
{ { { { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, "", "", { 0 }, { 0 }, 0, 0, 0 },
0,
sizeof(struct ipt_entry),
sizeof(struct ipt_error),
0, { 0, 0 }, { } },
{ { { { IPT_ALIGN(sizeof(struct ipt_error_target)), IPT_ERROR_TARGET } },
{ } },
"ERROR"
}
}
};
三、ipt_table表的注册
init（）函数初始化时调用了ipt_register_table函数进行表的注册
3.1 ip_tables.c 表的注册 ipt_register_table
int ipt_register_table(struct ipt_table *table)
{
int ret;
struct ipt_table_info *newinfo;
static struct ipt_table_info bootstrap
= { 0, 0, 0, { 0 }, { 0 }, { } };
/*宏MOD_INC_USE_COUNT用于模块计数器累加，主要是为了防止模块异常删除，对应的宏MOD_DEC_USE_COUNT就是累减了*/
MOD_INC_USE_COUNT;
/*为每个CPU分配规则空间*/
newinfo = vmalloc(sizeof(struct ipt_table_info)
+ SMP_ALIGN(table->table->size) * smp_num_cpus);
if (!newinfo) {
ret = -ENOMEM;
MOD_DEC_USE_COUNT;
return ret;
}
/*将规则项拷贝到新表项的第一个cpu空间里面*/
memcpy(newinfo->entries, table->table->entries, table->table->size);
/*translate_table函数将newinfo表示的table的各个规则进行边界检查，然后对于newinfo所指的ipt_talbe_info结构中的hook_entries和underflows赋予正确的值，最后将表项向其他cpu拷贝*/
ret = translate_table(table->name, table->valid_hooks,
newinfo, table->table->size,
table->table->num_entries,
table->table->hook_entry,
table->table->underflow);
if (ret != 0) {
vfree(newinfo);
MOD_DEC_USE_COUNT;
return ret;
}
ret = down_interruptible(&ipt_mutex);
if (ret != 0) {
vfree(newinfo);
MOD_DEC_USE_COUNT;
return ret;
}
/* 如果注册的table已经存在，释放空间 并且递减模块计数 */
/* Don't autoload: we'd eat our tail... */
if (list_named_find(&ipt_tables, table->name)) {
ret = -EEXIST;
goto free_unlock;
}
/* 替换table项. */
/* Simplifies replace_table code. */
table->private = &bootstrap;
if (!replace_table(table, 0, newinfo, &ret))
goto free_unlock;
duprintf("table->private->number = %u\n",
table->private->number);
/* 保存初始规则计数器 */
/* save number of initial entries */
table->private->initial_entries = table->private->number;
table->lock = RW_LOCK_UNLOCKED;
/*将表添加进链表*/
list_prepend(&ipt_tables, table);
unlock:
up(&ipt_mutex);
return ret;
free_unlock:
vfree(newinfo);
MOD_DEC_USE_COUNT;
goto unlock;
}
3.2 ip_tables.c translate_table()函数
/* 函数:translate_table()
* 参数：
* name:表名称；
* valid_hooks：当前表所影响的hook
* newinfo：包含当前表的所有信息的结构
* size：表的大小
* number：表中的规则数
* hook_entries：记录所影响的HOOK的规则入口相对于下面的entries变量的偏移量
* underflows：与hook_entry相对应的规则表上限偏移量
* 作用：
* translate_table函数将newinfo表示的table的各个规则进行边界检查，然后对于newinfo所指的ipt_talbe_info结构中的hook_entries和underflows赋予正确的值，最后将表项向其他cpu拷贝
* 返回值：
* int ret==0表示成功返回
*/
static int
translate_table(const char *name,
unsigned int valid_hooks,
struct ipt_table_info *newinfo,
unsigned int size,
unsigned int number,
const unsigned int *hook_entries,
const unsigned int *underflows)
{
unsigned int i;
int ret;
newinfo->size = size;
newinfo->number = number;
/* 初始化所有Hooks为不可能的值. */
for (i = 0; i < NF_IP_NUMHOOKS; i++) {
newinfo->hook_entry[i] = 0xFFFFFFFF;
newinfo->underflow[i] = 0xFFFFFFFF;
}
duprintf("translate_table: size %u\n", newinfo->size);
i = 0;
/* 遍历所有规则，检查所有偏量，检查的工作都是由IPT_ENTRY_ITERATE这个宏来完成，并且它的最后一个参数i，返回表的所有规则数. */
ret = IPT_ENTRY_ITERATE(newinfo->entries, newinfo->size,
check_entry_size_and_hooks,
newinfo,
newinfo->entries,
newinfo->entries + size,
hook_entries, underflows, &i);
if (ret != 0)
return ret;
/*实际计算得到的规则数与指定的不符*/
if (i != number) {
duprintf("translate_table: %u not %u entries\n",
i, number);
return -EINVAL;
}
/* 因为函数一开始将HOOK的偏移地址全部初始成了不可能的值，而在上一个宏的遍历中设置了hook_entries和underflows的值，这里对它们进行检查 */
for (i = 0; i < NF_IP_NUMHOOKS; i++) {
/* 只检查当前表所影响的hook */
if (!(valid_hooks & (1 << i)))
continue;
if (newinfo->hook_entry[i] == 0xFFFFFFFF) {
duprintf("Invalid hook entry %u %u\n",
i, hook_entries[i]);
return -EINVAL;
}
if (newinfo->underflow[i] == 0xFFFFFFFF) {
duprintf("Invalid underflow %u %u\n",
i, underflows[i]);
return -EINVAL;
}
}
/*确保新的table中不存在规则环*/
if (!mark_source_chains(newinfo, valid_hooks))
return -ELOOP;
/* 对tables中的规则项进行完整性检查，保证每一个规则项在形式上是合法的*/
i = 0;
ret = IPT_ENTRY_ITERATE(newinfo->entries, newinfo->size,
check_entry, name, size, &i);
/*检查失败，释放空间，返回*/
if (ret != 0) {
IPT_ENTRY_ITERATE(newinfo->entries, newinfo->size,
cleanup_entry, &i);
return ret;
}
/* 为每个CPU复制一个完整的table项*/
for (i = 1; i < smp_num_cpus; i++) {
memcpy(newinfo->entries + SMP_ALIGN(newinfo->size)*i,
newinfo->entries,
SMP_ALIGN(newinfo->size));
}
return ret;
}
3.3 IPT_ENTRY_ITERAT宏 ip_tables.h
用来遍历每一个规则，然后调用其第三个参数（函数指针）进行处理，前两个参数分别表示规则的起始位置和规则总大小，后面的参数则视情况而定。
#define IPT_ENTRY_ITERATE(entries, size, fn, args...) \
({ \
unsigned int __i; \
int __ret = 0; \
struct ipt_entry *__entry; \
\
for (__i = 0; __i < (size); __i += __entry->next_offset) { \
__entry = (void *)(entries) + __i; \
\
__ret = fn(__entry , ## args); \
if (__ret != 0) \
break; \
} \
__ret; \
})
/* translate_table中出现了三次，分别是 */
IPT_ENTRY_ITERATE(newinfo->entries, newinfo->size,
check_entry_size_and_hooks,
newinfo,
newinfo->entries,
newinfo->entries + size,
hook_entries, underflows, &i);
IPT_ENTRY_ITERATE(newinfo->entries, newinfo->size,
check_entry, name, size, &i);
IPT_ENTRY_ITERATE(newinfo->entries, newinfo->size,
cleanup_entry, &i);
即是在遍历到每条entry时分别调用
check_entry_size_and_hooks，check_entry, cleanup_entry,三个函数
check_entry有大用处，后面解释
3.4 list_named_find（）函数 listhelp.h
在注册函数中，调用
list_named_find(&ipt_tables, table->name)
来检查当前表是否已被注册过了。可见，第一个参数为链表首部，第二个参数为当前表名。
其原型如下：
#define list_named_find(head, name) \
LIST_FIND(head, __list_cmp_name, void *, name)
#define LIST_FIND(head, cmpfn, type, args...) \
({ \
const struct list_head *__i = (head); \
\
ASSERT_READ_LOCK(head); \
do { \
__i = __i->next; \
if (__i == (head)) { \
__i = NULL; \
break; \
} \
} while (!cmpfn((const type)__i , ## args)); \
(type)__i; \
})
前面提过，表是一个双向链表，在宏当中，以while进行循环，以__i = __i->next;
进行遍历，然后调用比较函数进行比较，传递过来的比较函数是__list_cmp_name。
比较函数很简单：
static inline int __list_cmp_name(const void *i, const char *name)
{
return strcmp(name, i+sizeof(struct list_head)) == 0;
}
3.5 replace_table（）函数 ip_tables.c
表中以struct ipt_table_info *private;表示实际数据区。但是在初始化赋值的时候，被设为NULL，而表的初始变量都以模版的形式，放在struct ipt_replace *table;中。
注册函数一开始，就声明了：struct ipt_table_info *newinfo;
然后对其分配了空间，将模块中的初值拷贝了进来。所以replace_table要做的工作，主要就是把newinfo中的值传递给table结构中的private成员。
replace_table(struct ipt_table *table,
unsigned int num_counters,
struct ipt_table_info *newinfo,
int *error)
{
struct ipt_table_info *oldinfo;
write_lock_bh(&table->lock);
if (num_counters != table->private->number) {
duprintf("num_counters != table->private->number (%u/%u)\n",
num_counters, table->private->number);
/* ipt_register_table函数中，replace_table函数之前有一句 table->private = &bootstrap;将private初始化为bootstrap，即{ 0，0，0，{0}，{0}，{}} */
write_unlock_bh(&table->lock);
*error = -EAGAIN;
return NULL;
}
oldinfo = table->private;
table->private = newinfo;
newinfo->initial_entries = oldinfo->initial_entries;
write_unlock_bh(&table->lock);
return oldinfo;
}
3.6 list_prepend（）函数 listhelp.h
当所有的初始化工作结束，就调用list_prepend来构建链表了。
static inline void
list_prepend(struct list_head *head, void *new)
{
ASSERT_WRITE_LOCK(head); /*设置写互斥*/
list_add(new, head); /*将当前表节点添加进链表*/
}
list_add就是一个构建双向链表的过程：
static __inline__ void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
__list_add(new, head, head->next);
}
static __inline__ void __list_add(struct list_head * new,
struct list_head * prev,
struct list_head * next)
{
next->prev = new;
new->next = next;
new->prev = prev;
prev->next = new;
}
四、nf_hook_ops 钩子的注册
在filter表的初始化函数static int __init init(void)中除了有一个nf_register_hook函数注册一个tables外，还由nf_register_hook函数注册了3个hook
4.1 nf_hook_ops数据结构 netfilter.h
struct nf_hook_ops
{
struct list_head list; //链表成员
/* User fills in from here down. */
nf_hookfn *hook; //钩子函数指针
struct module *owner;
int pf; //协议簇，对于ipv4而言，是PF_INET
int hooknum; //hook类型
/* Hooks are ordered in ascending priority. */
int priority; //优先级
};
list成员用于维护Netfilter hook的列表。
hook成员是一个指向nf_hookfn类型的函数的指针，该函数是这个hook被调用时执行的函数。nf_hookfn同样在linux/netfilter.h中定义。
pf这个成员用于指定协议族。有效的协议族在linux/socket.h中列出，但对于IPv4我们使用协议族PF_INET。
hooknum这个成员用于指定安装的这个函数对应的具体的hook类型:
NF_IP_PRE_ROUTING 在完整性校验之后，选路确定之前
NF_IP_LOCAL_IN 在选路确定之后，且数据包的目的是本地主机
NF_IP_FORWARD 目的地是其它主机地数据包
NF_IP_LOCAL_OUT 来自本机进程的数据包在其离开本地主机的过程中
NF_IP_POST_ROUTING 在数据包离开本地主机“上线”之前
再看看它的初始化，仍以filter表为例
static struct nf_hook_ops ipt_ops[]
= { { { NULL, NULL }, ipt_hook, PF_INET, NF_IP_LOCAL_IN, NF_IP_PRI_FILTER },
{ { NULL, NULL }, ipt_hook, PF_INET, NF_IP_FORWARD, NF_IP_PRI_FILTER },
{ { NULL, NULL }, ipt_local_out_hook, PF_INET, NF_IP_LOCAL_OUT,
NF_IP_PRI_FILTER }
};
4.2 int nf_register_hook函数 netfilter.c
注册实际上就是在一个nf_hook_ops链表中再插入一个nf_hook_ops结构
int nf_register_hook(struct nf_hook_ops *reg)
{
struct list_head *i;
spin_lock_bh(&nf_hook_lock);
list_for_each(i, &nf_hooks[reg->pf][reg->hooknum]) {
if (reg->priority < ((struct nf_hook_ops *)i)->priority)
break;
}
list_add_rcu(®->list, i->prev);
spin_unlock_bh(&nf_hook_lock);
synchronize_net();
return 0;
}
list_for_each 函数遍历当前待注册的钩子的协议pf及Hook类型所对应的链表，其首地址是&nf_hooks[reg->pf][reg->hooknum]，如果当前待注册钩子的优先级小于匹配的的节点的优先级，则找到了待插入的位置，也就是说，按优先级的升序排列。
list_add_rcu把当前节点插入到查到找的适合的位置，这样，完成后，所有pf协议下的hooknum类型的钩子，都被注册到&nf_hooks[reg->pf][reg->hooknum]为首的链表当中了。
4.3 ipt_hook钩子函数 iptable_raw.c
注册nf_hook_ops，也就向内核注册了一个钩子函数，这些函数有ipt_hook，ipt_local_hook，ipt_route_hook，ipt_local_out_hook等。
前面在nf_iterate()里调用的钩子函数就是它了
下面是ipt_hook函数的定义：
static unsigned int
ipt_hook(unsigned int hook, /* hook点 */
struct sk_buff **pskb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn)(struct sk_buff *)) /* 默认处理函数 */
{
/* 参数&packet_filter是由注册该nf_hook_ops的表（filter）决定的，也有可能是&packet_raw */
return ipt_do_table(pskb, hook, in, out, &packet_filter, NULL);
}
实际上是直接调用ipt_do_table(ip_tables.c)函数，接下来就是根据table里面的entry来处理数据包了，一个table就是一组防火墙规则的集合，而一个entry就是一条规则，每个entry由一系列的matches和一个target组成，一旦数据包匹配了该某个entry的所有matches，就用target来处理它，Match又分为两部份，一部份为一些基本的元素，如来源/目的地址，进/出网口，协议等，对应了struct ipt_ip，我们常常将其称为标准的match，另一部份match则以插件的形式存在，是动态可选择，也允许第三方开发的，常常称为扩展的match，如字符串匹配，p2p匹配等。同样，规则的target也是可扩展的。这样，一条规则占用的空间，可以分为：struct ipt_ip+n*match+n*target，（n表示了其个数，这里的match指的是可扩展的match部份）。
五、 ipt_do_table()函数，数据包的过滤
5.1 ipt_entry 相关结构 ip_tables.h
ipt_entry结构前面有过了，再看一遍
struct ipt_entry
{
struct ipt_ip ip;
/* 所要匹配的报文的IP头信息 */
unsigned int nfcache;
/* 位向量，标示本规则关心报文的什么部分，暂未使用 */
u_int16_t target_offset;
/* target区的偏移，通常target区位于match区之后，而match区则在ipt_entry的末尾；
初始化为sizeof(struct ipt_entry)，即假定没有match */
u_int16_t next_offset;
/* 下一条规则相对于本规则的偏移，也即本规则所用空间的总和，
初始化为sizeof(struct ipt_entry)+sizeof(struct ipt_target)，即没有match */
unsigned int comefrom;
/* 位向量，标记调用本规则的HOOK号，可用于检查规则的有效性 */
struct ipt_counters counters;
/* 记录该规则处理过的报文数和报文总字节数 */
unsigned char elems[0];
/*target或者是match的起始位置 */
}
ipt_ip结构 ip_tables.h
struct ipt_ip {
struct in_addr src, dst; /* 来源/目的地址 */
struct in_addr smsk, dmsk; /* 来源/目的地址的掩码 */
char iniface[IFNAMSIZ], outiface[IFNAMSIZ]; /*输入输出网络接口*/
unsigned char iniface_mask[IFNAMSIZ], outiface_mask[IFNAMSIZ];
u_int16_t proto; /* 协议, 0 = ANY */
u_int8_t flags; /* 标志字段 */
u_int8_t invflags; /* 取反标志 */
};
5.2 ipt_do_table函数 ip_tables.c
unsigned int
ipt_do_table(struct sk_buff **pskb,
unsigned int hook,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
struct ipt_table *table,
void *userdata)
{
static const char nulldevname[IFNAMSIZ] \
__attribute__((aligned(sizeof(long))));
u_int16_t offset;
struct iphdr *ip;
u_int16_t datalen;
int hotdrop = 0;
/* Initializing verdict to NF_DROP keeps gcc happy. */
unsigned int verdict = NF_DROP;
const char *indev, *outdev;
void *table_base;
struct ipt_entry *e, *back;
/* Initialization */
ip = (*pskb)->nh.iph; /* 获取IP头 */
datalen = (*pskb)->len - ip->ihl * 4; /*指向数据区*/
indev = in ? in->name : nulldevname; /*取得输入设备名*/
outdev = out ? out->name : nulldevname; /*取得输出设备名*/
offset = ntohs(ip->frag_off) & IP_OFFSET; /*设置分片包的偏移*/
read_lock_bh(&table->lock); /*设置互斥锁*/
IP_NF_ASSERT(table->valid_hooks & (1 << hook));
/*检验HOOK，debug用的*/
/*获取当前表的当前CPU的规则入口*/
table_base = (void *)table->private->entries
+ TABLE_OFFSET(table->private, smp_processor_id());
/*获得当前表的当前Hook的规则的起始偏移量*/
e = get_entry(table_base, table->private->hook_entry[hook]);
/*获得当前表的当前Hook的规则的上限偏移量*/
/* For return from builtin chain */
back = get_entry(table_base, table->private->underflow[hook]);
/* do …… while（！hotdrop）进行规则的匹配 */
do {
IP_NF_ASSERT(e);
IP_NF_ASSERT(back);
(*pskb)->nfcache |= e->nfcache;
/*
匹配IP包，成功则继续匹配下去，否则跳到下一个规则
ip_packet_match匹配标准match, 也就是ip报文中的一些基本的元素，如来源/目的地址，进/出网口，协议等，因为要匹配的内容是固定的，所以具体的函数实现也是固定的。
而IPT_MATCH_ITERATE （应该猜到实际是调用第二个参数do_match函数）匹配扩展的match，如字符串匹配，p2p匹配等，因为要匹配的内容不确定，所以函数的实现也是不一样的，所以do_match的实现就和具体的match模块有关了。
这里的&e->ip就是上面的ipt_ip结构
*/
if (ip_packet_match(ip, indev, outdev, &e->ip, offset)) {
struct ipt_entry_target *t;
if (IPT_MATCH_ITERATE(e, do_match,
*pskb, in, out,
offset, &hotdrop) != 0)
goto no_match; /*不匹配则跳到 no_match，往下一个规则*/
/* 匹配则继续执行 */
/* 这个宏用来分别处理字节计数器和分组计数器这两个计数器 */
ADD_COUNTER(e->counters, ntohs(ip->tot_len), 1);
/*获取规则的target的偏移地址*/
t = ipt_get_target(e);
IP_NF_ASSERT(t->u.kernel.target);
/* 下面开始匹备target */
/* Standard target? */
if (!t->u.kernel.target->target) {
int v;
v = ((struct ipt_standard_target *)t)->verdict;
if (v < 0) {
/* Pop from stack? */
if (v != IPT_RETURN) {
verdict = (unsigned)(-v) - 1;
break;
}
e = back;
back = get_entry(table_base, back->comefrom);
continue;
}
if (table_base + v != (void *)e + e->next_offset) {
/* Save old back ptr in next entry */
struct ipt_entry *next = (void *)e + e->next_offset;
next->comefrom = (void *)back - table_base;
/* set back pointer to next entry */
back = next;
}
e = get_entry(table_base, v);
}
else {
verdict = t->u.kernel.target->target(pskb,
in, out,
hook,
t->data,
userdata);
/* Target might have changed stuff. */
ip = (*pskb)->nh.iph;
datalen = (*pskb)->len - ip->ihl * 4;
if (verdict == IPT_CONTINUE)
e = (void *)e + e->next_offset;
else
/* Verdict */
break;
}
}
else
{
no_match:
e = (void *)e + e->next_offset; /* 匹配失败，跳到下一个规则 */
}
} while (!hotdrop);
read_unlock_bh(&table->lock);
#ifdef DEBUG_ALLOW_ALL
return NF_ACCEPT;
#else
if (hotdrop)
return NF_DROP;
else return verdict;
#endif
}
5.3 标准的match ip_packet_match函数 ip_tables.c
static inline int
ip_packet_match(const struct iphdr *ip,
const char *indev,
const char *outdev,
const struct ipt_ip *ipinfo,
int isfrag)
{
size_t i;
unsigned long ret;
/*定义一个宏，当bool和invflg的是一真一假的情况时，返回真。注意这里使用两个“！”的目的是使得这样计算后的值域只取0和1两个值*/
#define FWINV(bool,invflg) ((bool) ^ !!(ipinfo->invflags & invflg))
/*处理源和目标ip地址，这个if语句的意义是：到达分组的源ip地址经过掩码处理后与规则中的ip不匹配并且规则中没有包含对ip地址的取反，或者规则中包含了对匹配地址的取反，但到达分组的源ip与规则中的ip地址匹配，if的第一部分返回真，同样道理处理到达分组的目的ip地址。这两部分任意部分为真时，源或者目标地址不匹配。*/
if (FWINV((ip->saddr&ipinfo->smsk.s_addr) != ipinfo->src.s_addr,
IPT_INV_SRCIP)
|| FWINV((ip->daddr&ipinfo->dmsk.s_addr) != ipinfo->dst.s_addr,
IPT_INV_DSTIP)) {
dprintf("Source or dest mismatch.\n");
dprintf("SRC: %u.%u.%u.%u. Mask: %u.%u.%u.%u. Target: %u.%u.%u.%u.%s\n",
NIPQUAD(ip->saddr),
NIPQUAD(ipinfo->smsk.s_addr),
NIPQUAD(ipinfo->src.s_addr),
ipinfo->invflags & IPT_INV_SRCIP ? " (INV)" : "");
dprintf("DST: %u.%u.%u.%u Mask: %u.%u.%u.%u Target: %u.%u.%u.%u.%s\n",
NIPQUAD(ip->daddr),
NIPQUAD(ipinfo->dmsk.s_addr),
NIPQUAD(ipinfo->dst.s_addr),
ipinfo->invflags & IPT_INV_DSTIP ? " (INV)" : "");
return 0;
}
/*接着处理输入和输出的接口，for语句处理接口是否与规则中的接口匹配，不匹配时，ret返回非零，离开for语句后，处理接口的取反问题：当接口不匹配并且接口不取反，或者接口匹配，但是接口取反，说明接口不匹配。*/
/* Look for ifname matches; this should unroll nicely. */
/*输入接口*/
for (i = 0, ret = 0; i < IFNAMSIZ/sizeof(unsigned long); i++) {
ret |= (((const unsigned long *)indev)[i]
^ ((const unsigned long *)ipinfo->iniface)[i])
& ((const unsigned long *)ipinfo->iniface_mask)[i];
}
if (FWINV(ret != 0, IPT_INV_VIA_IN)) {
dprintf("VIA in mismatch (%s vs %s).%s\n",
indev, ipinfo->iniface,
ipinfo->invflags&IPT_INV_VIA_IN ?" (INV)":"");
return 0;
}
/*输出接口*/
for (i = 0, ret = 0; i < IFNAMSIZ/sizeof(unsigned long); i++) {
ret |= (((const unsigned long *)outdev)[i]
^ ((const unsigned long *)ipinfo->outiface)[i])
& ((const unsigned long *)ipinfo->outiface_mask)[i];
}
if (FWINV(ret != 0, IPT_INV_VIA_OUT)) {
dprintf("VIA out mismatch (%s vs %s).%s\n",
outdev, ipinfo->outiface,
ipinfo->invflags&IPT_INV_VIA_OUT ?" (INV)":"");
return 0;
}
/* 检查协议是否匹配 */
/* Check specific protocol */
if (ipinfo->proto
&& FWINV(ip->protocol != ipinfo->proto, IPT_INV_PROTO)) {
dprintf("Packet protocol %hi does not match %hi.%s\n",
ip->protocol, ipinfo->proto,
ipinfo->invflags&IPT_INV_PROTO ? " (INV)":"");
return 0;
}
/*处理分片包的匹配情况*/
/* If we have a fragment rule but the packet is not a fragment
* then we return zero */
if (FWINV((ipinfo->flags&IPT_F_FRAG) && !isfrag, IPT_INV_FRAG)) {
dprintf("Fragment rule but not fragment.%s\n",
ipinfo->invflags & IPT_INV_FRAG ? " (INV)" : "");
return 0;
}
return 1; /* 以上所有都匹配则返回1 */
}
六、 扩展的match
6.1 do_match函数 ip_tables.c
do_match通过IPT_MATCH_ITERATE宏来调用,
IPT_MATCH_ITERATE是在ipt_do_table函数中调用的宏
IPT_MATCH_ITERATE(e, do_match, *pskb, in, out, offset, &hotdrop)
定义如下：
#define IPT_MATCH_ITERATE(e, fn, args...) \
({ \
unsigned int __i; \
int __ret = 0; \
struct ipt_entry_match *__match; \
\
for (__i = sizeof(struct ipt_entry); \
__i < (e)->target_offset; \
__i += __match->u.match_size) { \
__match = (void *)(e) + __i; \
\
__ret = fn(__match , ## args); \
if (__ret != 0) \
break; \
} \
__ret; \
})
下面就是do_match函数：
static inline
int do_match(struct ipt_entry_match *m,
const struct sk_buff *skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int offset,
const void *hdr,
u_int16_t datalen,
int *hotdrop)
{
/* Stop iteration if it doesn't match */
if (!m->u.kernel.match->match(skb, in, out, m->data,
offset, hdr, datalen, hotdrop))
return 1;
else
return 0;
}
实际上就是调用了m->u.kernel.match->match，这个东西应该就是调用后面解释
这里还出现了一个ipt_entry_match结构，它用来把match的内核态与用户态关连起来
6.2 ipt_xxx.c文件
我们在编译内核的netfilter选项时，有ah、esp、length……等一大堆的匹配选项，他们既可以是模块的形式注册，又可以是直接编译进内核，所以，他们应该是以单独的文件形式，以:
module_init(init);
module_exit(cleanup);
这样形式存在的，我们在源码目录下边，可以看到Ipt_ah.c、Ipt_esp.c、Ipt_length.c等许多文件，这些就是我们所要关心的了，另一方面，基本的TCP/UDP 的端口匹配，ICMP类型匹配不在此之列，所以，应该有初始化的地方，
我们注意到Ip_tables.c的init中，有如下语句：
/* Noone else will be downing sem now, so we won't sleep */
down(&ipt_mutex);
list_append(&ipt_target, &ipt_standard_target);
list_append(&ipt_target, &ipt_error_target);
list_append(&ipt_match, &tcp_matchstruct);
list_append(&ipt_match, &udp_matchstruct);
list_append(&ipt_match, &icmp_matchstruct);
up(&ipt_mutex);
可以看到，这里注册了standard_target、error_target两个target和tcp_matchstruct等三个match。这两个地方，就是涉及到match在内核中的注册了，以Ipt_*.c为例，它们都是以下结构：
#include XXX
MODULE_AUTHOR（）
MODULE_DESCRIPTION（）
MODULE_LICENSE（）
static int match（） /* ipt_match中的匹配函数 */
{
}
static int checkentry（） /* 检查entry有效性 */
{
}
static struct ipt_match XXX_match = { { NULL, NULL }, "XXX", &match,
&checkentry, NULL, THIS_MODULE };
static int __init init(void)
{
return ipt_register_match(&XXX_match);
}
static void __exit fini(void)
{
ipt_unregister_match(&XXX_match);
}
module_init(init);
module_exit(fini);
其中，init函数调用ipt_register_match对一个struct ipt_match结构的XXX_match进行注册，另外，有两个函数match和checkentry。
6.3 ipt_match，内核中的match结构 ip_tables.h
struct ipt_match
{
struct list_head list; /* 可见ipt_match也由一个链表来维护 */
const char name[IPT_FUNCTION_MAXNAMELEN]; /* match名称 */
/* 匹配函数，最重要的部分，返回非0表示匹配成功，如果返回0且hotdrop设为1，则表示该报文应当立刻丢弃。 */
/* Arguments changed since 2.4, as this must now handle
non-linear skbs, using skb_copy_bits and
skb_ip_make_writable. */
int (*match)(const struct sk_buff *skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
const void *matchinfo,
int offset,
int *hotdrop);
/*在使用本Match的规则注入表中之前调用，进行有效性检查，如果返回0，规则就不会加入iptables中. */
int (*checkentry)(const char *tablename,
const struct ipt_ip *ip,
void *matchinfo,
unsigned int matchinfosize,
unsigned int hook_mask);
/* 删除包含本match的entry时调用，与checkentry配合可用于动态内存分配和释放 */
void (*destroy)(void *matchinfo, unsigned int matchinfosize);
/* 是否为模块 */
struct module *me;
};
有了对这个结构的认识，就可以很容易地理解init函数了。我们也可以猜测，ipt_register_match的作用可能就是建立一个双向链表的过程，到时候要用某个match的某种功能，调用其成员函数即可。
当然，对于分析filter的实现，每个match/target的匹配函数才是我们关心的重点，但是这里为了不中断分析系统框架，就不再一一分析每个match的match函数
6.4 iptables_match，用户态的match结构 ip_tables.h
struct iptables_match
{
/* Match链，初始为NULL */
struct iptables_match *next;
/* Match名，和核心模块加载类似，作为动态链接库存在的Iptables Extension的命名规则为libipt_'name'.so */
ipt_chainlabel name;
/*版本信息，一般设为NETFILTER_VERSION */
const char *version;
/* Match数据的大小，必须用IPT_ALIGN()宏指定对界*/
size_t size;
/*由于内核可能修改某些域，因此size可能与确切的用户数据不同，这时就应该把不会被改变的数据放在数据区的前面部分，而这里就应该填写被改变的数据区大小；一般来说，这个值和size相同*/
size_t userspacesize;
/*当iptables要求显示当前match的信息时（比如iptables-m ip_ext -h），就会调用这个函数，输出在iptables程序的通用信息之后. */
void (*help)(void);
/*初始化，在parse之前调用. */
void (*init)(struct ipt_entry_match *m, unsigned int *nfcache);
/*扫描并接收本match的命令行参数，正确接收时返回非0，flags用于保存状态信息*/
int (*parse)(int c, char **argv, int invert, unsigned int *flags,
const struct ipt_entry *entry,
unsigned int *nfcache,
struct ipt_entry_match **match);
/* 前面提到过这个函数，当命令行参数全部处理完毕以后调用，如果不正确，应该
退出（exit_error()）*/
void (*final_check)(unsigned int flags);
/*当查询当前表中的规则时，显示使用了当前match的规则*/
void (*print)(const struct ipt_ip *ip,
const struct ipt_entry_match *match, int numeric);
/*按照parse允许的格式将本match的命令行参数输出到标准输出，用于iptables-save命令. */
void (*save)(const struct ipt_ip *ip,
const struct ipt_entry_match *match);
/* NULL结尾的参数列表，struct option与getopt(3)使用的结构相同*/
const struct option *extra_opts;
/* Ignore these men behind the curtain: */
unsigned int option_offset;
struct ipt_entry_match *m;
unsigned int mflags;
unsigned int used;
#ifdef NO_SHARED_LIBS
unsigned int loaded; /* simulate loading so options are merged properly */
#endif
};
6.5 ipt_entry_match结构 ip_tables.h
ipt_entry_match将内核态与用户态关联起来，按我的理解，内核和用户在注册和维护match时使用的是各自的match结构ipt_match和iptables_match，但在具体应用到某个规则时则需要统一成ipt_entry_match结构。
前面说过，match区存储在ipt_entry的末尾，target在最后，结合ipt_entry_match的定义，可以知道一条具体的规则中存储的数据结构不是：
ipt_entry + ipt_match1 + ipt_match2 + ipt_match3 + … + target
而是：
ipt_entry + ipt_entry_match1 + ipt_entry_match2 + ipt_entry_match3 + … + target
struct ipt_entry_match
{
union {
struct {
u_int16_t match_size;
/* 用户态 */
char name[IPT_FUNCTION_MAXNAMELEN];
} user;
struct {
u_int16_t match_size;
/* 内核态 */
struct ipt_match *match;
} kernel;
/* 总长度 */
u_int16_t match_size;
} u;
unsigned char data[0];
};
里面定义了两个数据结构，user和kernel，很明显，是分别为iptables_match和ipt_match准备的
前面在do_match函数中出现的m->u.kernel.match->match()函数，也就是调用ipt_match里的match函数了，接下来要关心的就是如何将ipt_entry_match与ipt_match关联起来。换句话说，注册时还是ipt_match结构的match是何时变成ipt_entry_match结构的？
还记得注册table时调用的translate_table（）函数吗
IPT_ENTRY_ITERATE宏出现三次，分别调用了
check_entry_size_and_hooks，check_entry, cleanup_entry,三个函数
check_entry_size_and_hooks用来做一些边界检查，检查数据结构的长度之类的，略过
cleanup_entry，很明显，释放空间用的
下面看看check_entry
6.6 check_entry和check_match函数 ip_tables.c
顾名思义，对entry结构进行检查
check_entry(struct ipt_entry *e, const char *name, unsigned int size,
unsigned int *i)
{
struct ipt_entry_target *t;
struct ipt_target *target;
int ret;
unsigned int j;
/* 检查flag和invflag … */
if (!ip_checkentry(&e->ip)) {
duprintf("ip_tables: ip check failed %p %s.\n", e, name);
return -EINVAL;
}
/* 先别看后面，这里是重点，之前遍历时用了IPT_ENTRY_ITERATE宏，这里又出现了用来遍历match的IPT_MATCH_ITERATE宏，两个很像。
另外IPT_MATCH_ITERATE宏前面看到过一次，在调用钩子函数时的ipt_do_table（）函数里出现过，那里是用来遍历match并调用do_match（）函数的。怎么样，思路又回到开头扩展的match那里了吧，那里是调用阶段，而这里正好是之前的初始化阶段。应该说这里才是IPT_MATCH_ITERATE和ipt_entry_match的第一次出现。
遍历该entry里的所有match，并对每一个match调用检查函数check_match（） */
j = 0;
ret = IPT_MATCH_ITERATE(e, check_match, name, &e->ip, e->comefrom, &j);
if (ret != 0)
goto cleanup_matches;
/* 下面是关于target的部分 */
t = ipt_get_target(e);
target = ipt_find_target_lock(t->u.user.name, &ret, &ipt_mutex);
if (!target) {
duprintf("check_entry: `%s' not found\n", t->u.user.name);
goto cleanup_matches;
}
if (!try_module_get(target->me)) {
up(&ipt_mutex);
ret = -ENOENT;
goto cleanup_matches;
}
t->u.kernel.target = target;
up(&ipt_mutex);
if (t->u.kernel.target == &ipt_standard_target) {
if (!standard_check(t, size)) {
ret = -EINVAL;
goto cleanup_matches;
}
}
else if (t->u.kernel.target->checkentry
&& !t->u.kernel.target->checkentry(name, e, t->data,
t->u.target_size
- sizeof(*t),
e->comefrom)) {
module_put(t->u.kernel.target->me);
duprintf("ip_tables: check failed for `%s'.\n",
t->u.kernel.target->name);
ret = -EINVAL;
goto cleanup_matches;
}
(*i)++;
return 0;
cleanup_matches:
IPT_MATCH_ITERATE(e, cleanup_match, &j);
return ret;
}
再看一下IPT_MATCH_ITERATE宏的定义：
#define IPT_MATCH_ITERATE(e, fn, args...) \
({ \
unsigned int __i; \
int __ret = 0; \
struct ipt_entry_match *__match; \
\
for (__i = sizeof(struct ipt_entry); \
__i < (e)->target_offset; \
__i += __match->u.match_size) { \
__match = (void *)(e) + __i; \
__ret = fn(__match , ## args); \
if (__ret != 0) \
break; \
} \
__ret; \
})
可以看到，在这个宏里，ipt_entry_match结构出现了，就是说，到这里为止，entry结构中的match结构已经由ipt_match替换成了ipt_entry_match，当然这只是形式上，因为具体结构还是有区别，所以还要对新的ipt_entry_match做一些初始化，也就是把ipt_match里的实际内容关联过来
check_match()对match结构进行检查：
static inline int
check_match(struct ipt_entry_match *m,
const char *name,
const struct ipt_ip *ip,
unsigned int hookmask,
unsigned int *i)
{
int ret;
struct ipt_match *match;
/*根据规则中Match的名称，在已注册好的ipt_match双向链表中查找对应结点
可能有一点疑问就是为什么用m->u.user.name作为名字来查找一个ipt_match，在定义ipt_entry_match的时候应该只是把它的指针指向了ipt_match的开头位置，并没有对里面的name变量赋值吧。
我猜想是这两个结构里第一个变量分别是一个list_head结构体和一个u_int16_t，它们都应该是一个（还是两个？）地址变量，所以占用同样的空间，那么两个作为结构里第二个参数的字符串name[IPT_FUNCTION_MAXNAMELEN] 就刚好重合了 */
match = find_match_lock(m->u.user.name, &ret, &ipt_mutex);
if (!match) {
duprintf("check_match: `%s' not found\n", m->u.user.name);
return ret;
}
if (!try_module_get(match->me)) {
up(&ipt_mutex);
return -ENOENT;
}
/* 再回到开头的do_match（）函数，这下全部联系起来了吧 */
m->u.kernel.match = match;
up(&ipt_mutex);
/* 调用match里的checkentry做一些检查 */
if (m->u.kernel.match->checkentry
&& !m->u.kernel.match->checkentry(name, ip, m->data,
m->u.match_size - sizeof(*m),
hookmask)) {
module_put(m->u.kernel.match->me);
duprintf("ip_tables: check failed for `%s'.\n",
m->u.kernel.match->name);
return -EINVAL;
}
(*i)++;
return 0;
}
还有一点，这里并没有讲到具体的match的实现，包括每个match是如何放进entry里，entry又是如何放进table里的。也就是说，分析了半天，实际上我们的table里的entry部分根本就是空的，不过也对，内核在初始化netfilter时只是注册了3个表（filter，nat，mangle），而里面的规则本来就是空的。至于具体的entry和match是如何加入进来的，就是netfilter在用户空间的配置工具iptables的任务了。
七、 target 匹配
7.1 ipt_target和ipt_entry_target结构 ip_tables.h
ipt_target和ipt_match结构类似：
struct ipt_target
{
struct list_head list;
const char name[IPT_FUNCTION_MAXNAMELEN];
/* 在使用本Match的规则注入表中之前调用，进行有效性检查，如果返回0，规则就不会加入iptables中 */
int (*checkentry)(const char *tablename,
const struct ipt_entry *e,
void *targinfo,
unsigned int targinfosize,
unsigned int hook_mask);
/* 在包含本Target的规则从表中删除时调用，与checkentry配合可用于动态内存分配和释放 */
void (*destroy)(void *targinfo, unsigned int targinfosize);
/* target的模块函数，如果需要继续处理则返回IPT_CONTINUE（-1），否则返回NF_ACCEPT、NF_DROP等值，它的调用者根据它的返回值来判断如何处理它处理过的报文*/
unsigned int (*target)(struct sk_buff **pskb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
unsigned int hooknum,
const void *targinfo,
void *userdata);
/* 表示当前Target是否为模块（NULL为否） */
struct module *me;
};
ipt_entry_target和ipt_entry_match也几乎一模一样：
struct ipt_entry_target
{
union {
struct {
u_int16_t target_size;
char name[IPT_FUNCTION_MAXNAMELEN];
} user;
struct {
u_int16_t target_size;
struct ipt_target *target;
} kernel;
u_int16_t target_size;
} u;
unsigned char data[0];
};
看上去target和match好像没有区别，但当然，一个是条件，一个是动作，接着往下看是不是真的一样
之前有两个地方出现了ipt_target，一次是在ipt_do_table()函数里，当匹配到match后开始匹配target，另一次是在check_entry（）里，检查完match后开始检查target
先看前一个
7.2 ipt_standard_target结构 ip_tables.h
再看一次ipt_do_table这个函数，前面匹配match的部分略过，从匹配match成功的地方开始：
ipt_do_table( )
{
……… /* 略去 */
if (ip_packet_match(ip, indev, outdev, &e->ip, offset)) {
struct ipt_entry_target *t;
if (IPT_MATCH_ITERATE(e, do_match,
*pskb, in, out,
offset, &hotdrop) != 0)
goto no_match;
/* 这里开始说明匹配match成功了，开始匹配target */
ADD_COUNTER(e->counters, ntohs(ip->tot_len), 1);
/* ipt_get_target获取当前target，t是一个ipt_entry_target结构，这个函数就是简单的返回e+e->target_offset
每个entry只有一个target，所以不需要像match一样遍历，直接指针指过去了*/
t = ipt_get_target(e);
IP_NF_ASSERT(t->u.kernel.target);
/* 这里都还是和扩展的match的匹配很像，但是下面一句
有句注释：Standard target? 判断当前target是否标准的target？
而判断的条件是u.kernel.target->target，就是ipt_target结构里的target函数是否为空，而下面还出现了ipt_standard_target结构和verdict变量，好吧，先停下，看看ipt_standard_target结构再说 */
if (!t->u.kernel.target->target) {
int v;
v = ((struct ipt_standard_target *)t)->verdict;
if (v < 0) {
…… /* 略去 */
}
ipt_standard_target的定义：
struct ipt_standard_target
{
struct ipt_entry_target target;
int verdict;
};
也就比ipt_entry_target多了一个verdict（判断），请看前面的nf_hook_slow（）函数，里面也有verdict变量，用来保存hook函数的返回值，常见的有这些
#define NF_DROP 0
#define NF_ACCEPT 1
#define NF_STOLEN 2
#define NF_QUEUE 3
#define NF_REPEAT 4
#define RETURN IPT_RETURN
#define IPT_RETURN (-NF_MAX_VERDICT - 1)
#define NF_MAX_VERDICT NF_REPEAT
我们知道chain（链）是某个检查点上检查的规则的集合。除了默认的chain外，用户还可以创建新的chain。在iptables中，同一个chain里的规则是连续存放的。默认的chain的最后一条规则的target是chain的policy。用户创建的chain的最后一条规则的target的调用返回值是NF_RETURN，遍历过程将返回原来的chain。规则中的target也可以指定跳转到某个用户创建的chain上，这时它的target是ipt_stardard_target，并且这个target的verdict值大于0。如果在用户创建的chain上没有找到匹配的规则，遍历过程将返回到原来chain的下一条规则上。
事实上，target也是分标准的和扩展的，但前面说了，毕竟一个是条件，一个是动作，target的标准和扩展的关系和match还是不太一样的，不能一概而论，而且在标准的target里还可以根据verdict的值再划分为内建的动作或者跳转到自定义链
简单的说，标准target就是内核内建的一些处理动作或其延伸
扩展的当然就是完全由用户定义的处理动作
再看if (!t->u.kernel.target->target) 就明白了，如果target函数是空的，就是标准target，因为它不需要用户再提供target函数了，而反之是就是扩展的target，那么再看ipt_do_table()吧，还是只看一部分，否则眼花
if (!t->u.kernel.target->target) {
/* 如果target为空，是标准target */
int v;
v = ((struct ipt_standard_target *)t)->verdict;
if (v < 0) {
/*v小于0，动作是默认内建的动作，也可能是自定义链已经结束而返回return标志*/
if (v != IPT_RETURN) { /*如果不是Return，则是内建的动作*/
verdict = (unsigned)(-v) - 1;
break;
}
e = back;
/* e和back分别是当前表的当前Hook的规则的起始偏移量和上限偏移量，即entry的头和尾，e=back */
back = get_entry(table_base,back->comefrom);
continue;
}
/* v大于等于0，处理用户自定义链，如果当前链后还有规则，而要跳到自定义链去执行，那么需要保存一个back点，以指示程序在匹配完自定义链后，应当继续匹配的规则位置，自然地， back点应该为当前规则的下一条规则（如果存在的话）
至于为什么下一条规则的地址是table_base+v, 就要去看具体的规则是如何添加的了 */
if (table_base + v!= (void *)e + e->next_offset) {
/* 如果还有规则 */
/* Save old back ptr in next entry */
struct ipt_entry *next= (void *)e + e->next_offset;
next->comefrom= (void *)back - table_base;
/* set back pointer to next entry */
back = next;
}
e = get_entry(table_base, v);
}
else
{
/* 如果是扩展的target，则调用target函数，返回值给verdict */
verdict = t->u.kernel.target->target(pskb,
in, out,
hook,
t->data,
userdata);
/*Target函数有可能已经改变了stuff，所以这里重新定位指针*/
ip = (*pskb)->nh.iph;
datalen = (*pskb)->len - ip->ihl * 4;
/*如果返回的动作是继续检查下一条规则，则设置当前规则为下一条规则，继续循环，否则，就跳出循环，因为在ipt_do_table函数末尾有return verdict;表明，则将target函数决定的返回值返回给调用函数nf_iterate，由它来根据verdict决定数据包的命运*/
if (verdict == IPT_CONTINUE)
e = (void *)e + e->next_offset;
else
/* Verdict */
break;
}