网络帧在进入网络层时，需要区分不同的网络协议进行处理，这就需要涉及协议处理函数。

首先我们从驱动接收到一个数据帧，分析数据帧在协议栈中自下而上的传输流程。

设备驱动程序在接收到一个数据帧时，会将其保存在一个sk_buff缓冲区数据结构，并对其进行初始化。

struct sk_buff {
......
	__be16          protocol:16;
......
}

在这个缓冲区结构体中，有一个protocol字段，用于标识网络层的协议。

我们知道网络帧在设备驱动程序中处理后，设备驱动程序会调用netif_receive_skb用以将数据帧向协议栈上层传输（网络层），netif_receive_skb这是就会查询sk_buff结构体中的protocol，识别网络帧的网络层协议，然后决定网络帧接下来的处理函数。（如protocol为ETH_P_IP，则调用ip_rcv函数。）

protocol的定义在include/linux/if_ether.h中，如下所示：

#define ETH_P_802_3 0x0001      /* Dummy type for 802.3 frames  */
#define ETH_P_AX25  0x0002      /* Dummy protocol id for AX.25  */
#define ETH_P_ALL   0x0003      /* Every packet (be careful!!!) */
                        /*ETH_P_ALL不是真正的协议，而是作为通配符，主要用于sniff嗅探器等*/                                      
#define ETH_P_802_2 0x0004      /* 802.2 frames         */
#define ETH_P_SNAP  0x0005      /* Internal only        */
#define ETH_P_DDCMP     0x0006          /* DEC DDCMP: Internal only     */
#define ETH_P_WAN_PPP   0x0007          /* Dummy type for WAN PPP frames*/
#define ETH_P_PPP_MP    0x0008          /* Dummy type for PPP MP frames */
......

协议处理函数的组织

在内核中,每种协议都有结构体packet_tpye描述:

struct packet_type {
    __be16  type;   /* This is really htons(ether_type). */ //二层协议类型，ETH_P_IP、ETH_P_ARP等等
    struct net_device   *dev;   /* NULL is wildcarded here       */
    //钩子函数了，如 ip_rcv()、arp_rcv()等等
    int         (*func) (struct sk_buff *,
                     struct net_device *,
                     struct packet_type *,
                     struct net_device *);
    struct sk_buff      *(*gso_segment)(struct sk_buff *skb,
                        int features);
    int         (*gso_send_check)(struct sk_buff *skb);
    struct sk_buff      **(*gro_receive)(struct sk_buff **head,
                           struct sk_buff *skb);
    int         (*gro_complete)(struct sk_buff *skb);
    void            *af_packet_priv;
    struct list_head    list;
};

其中成员func即为各个协议的钩子函数(协议处理函数).

为了加快方便速度,大部分协议通过哈希表来组织,十六个列表组织成一个数组ptype_base[16].

而ETH_P_ALL类的协议则被组织到全局变量ptype_all中.

协议处理函数的注册

各种协议通过dev_add_pack注册.

//注册协议:把packet_type结构挂在与type对应的list_head上面
void dev_add_pack(struct packet_type *pt)
{
    int hash;                 

    spin_lock_bh(&ptype_lock);
    if (pt->type == htons(ETH_P_ALL))  //type为ETH_P_ALL时，挂在ptype_all上面
        list_add_rcu(&pt->list, &ptype_all);
    else {  //否则，挂在ptype_base[type&15]上面
        hash = ntohs(pt->type) & PTYPE_HASH_MASK;
        list_add_rcu(&pt->list, &ptype_base[hash]);
    }
    spin_unlock_bh(&ptype_lock);
}
EXPORT_SYMBOL(dev_add_pack);

接下来我们以ipv4为例,可靠具体的协议栈函数是如何组织的.(我们需要进入ipv4模块的初始化分析)

static struct packet_type ip_packet_type __read_mostly = {
    .type = cpu_to_be16(ETH_P_IP),
    .func = ip_rcv,   //ipv4 的协议处理函数 ，在netif_receive_skb会使用
    .gso_send_check = inet_gso_send_check,
    .gso_segment = inet_gso_segment,
    .gro_receive = inet_gro_receive,
    .gro_complete = inet_gro_complete,
};     

static int __init inet_init(void)
{
	......
    dev_add_pack(&ip_packet_type);
	......
}

由此,网络帧,经过网络驱动程序处理,通过netif_receive_skb,最终转入具体的协议处理函数进行处理.