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导读: 在发送数据时,为了计算数IP据报的校验和。应该按如下步骤:(1) 把IP数据报的校验和字段置为0。(2) 把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和(3) 把得到的结果存入校验和字段中。在接收数据时,计算数据报的校验和相对简单,按如下步骤:(1)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和,包括校验和字段。(2)检查计算出的校验和的结果是否等于零。(3)如果等于零,说明被整除,校验是和正确。否则,校验和就是错误的,协议栈要抛弃这个数据包。Linux 2.6内核中的校验算法,使用汇编语言编写的,显然效率要高些/usr/src/linux-2.6.23/include/asm-i386/checksum.hstatic inline __sum16 ip_fast_csum(const void *iph, unsigned int ihl){ unsigned int sum; __asm__ __volatile__( "movl (%1), %0 - ;/n" "subl $4, %2 - ;/n" "jbe 2f ;/n" "addl 4(%1), %0 ;/n" "adcl 8(%1), %0 ;/n" "adcl 12(%1),%0 ;/n""1: adcl 16(%1), %0 ;/n" "lea 4(%1), %1 - ;/n" "decl %2 ;/n" "jne 1b - ;/n" "adcl $0, %0 ;/n" "movl %0, %2 ;/n" "shrl $16, %0 ;/n" "addw %w2, %w0 - ;/n" "adcl $0, %0 ;/n" "notl %0 ;/n""2: ;/n" : "=r" (sum), "=r" (iph), "=r" (ihl) : "1" (iph), "2" (ihl) : "memory"); return (__force __sum16)sum;}(1) 将IP头部(包括可选项)以32位为单位进行进位加法运算(2) 将sum的低16位和高16位相加(3) 取反1b -- 1 before在这个函数中,第一个参数显然就是IP数据报的首地址,所有算法几乎一样。需要注意的是第二个参数,它是直接使用IP数据报头信息中的首部长度字段,不需要进行转换,因此,速度又快了(高手就是考虑的周到)第二种算法就非常普通了,是用C语言编写的。许多实现网络协议栈的代码,这个算法是最常用的了,即使变化,也无非是先取反后取和之类的。考虑其原因,估计还是C语言的移植性更好吧。下面是该函数的实现:unsigned short checksum(unsigned short *buf, int nword){ unsigned long sum; for(sum = 0; nword > 0; nword--) sum += *buf++; sum = (sum>>16) + (sum&0xffff); sum += (sum>>16); return ~sum;}让我们假设一个IP头数据,来解cksum的惑IP头数据: 01000101 /*ver_hlen*/00000000 /*tos*/00000000 00000010 /*len*/00000000 00000000 /*id*/00000000 00000000 /*offset*/00000100 /*ttl*/00010001 /*type*/00000000 00000000 /*cksum(0)*/01111111 00000000 00000000 00000001 - /*sip*/01111111 00000000 00000000 00000001 - /*dip*/运算过程(注意是大端格式加):for(sum = 0; nword > 0; nword--) sum += *buf++; - 01000101 00000000 - 00000000 00000010--------------------- - 01000101 00000010 - 00000000 00000000--------------------- - 01000101 00000010 - 00000000 00000000--------------------- - 01000101 00000010 - 00000100 00010001--------------------- - 01001001 00010011 - 00000000 00000000--------------------- - 01001001 00010011 - 01111111 00000000--------------------- - 11001000 00010011 - 00000000 00000001--------------------- - 11001000 00010100 - 01111111 00000000---------------------101000111 00010100 - 00000000 00000001---------------------101000111 00010101 sum sum = (sum>>16) + (sum&0xffff);00000000 00000001 (sum>>16)01000111 00010101 (sum&0xffff)---------------------01000111 00010110sum += (sum>>16); 01000111 0001011000000000 00000000 (sum>>16)---------------------01000111 00010110 sum~sum10111000 11101001 cksum 说白了就是循环加,然后在取反!对方机器调用checksum()计算校验和,如果校验和为0表明IP包传输正确-----------------------------------------------------------01000101 /*ver_hlen*/00000000 /*tos*/00000000 00000010 /*len*/00000000 00000000 /*id*/00000000 00000000 /*offset*/00000100 /*ttl*/00010001 /*type*/10111000 11101001 /*cksum(0)*/01111111 00000000 00000000 00000001 /*sip*/01111111 00000000 00000000 00000001 /*dip*/-01000101 00000000 - 00000000 00000010--------------------- - 01000101 00000010 - 00000000 00000000--------------------- - 01000101 00000010 - 00000000 00000000--------------------- - 01000101 00000010 - 00000100 00010001--------------------- - 01001001 00010011 - 10111000 11101001---------------------100000001 11111100 - 01111111 00000000---------------------110000000 11111100 - 00000000 00000001---------------------110000000 11111101 - 01111111 00000000---------------------111111111 11111101 - 00000000 00000001---------------------111111111 11111110 sumsum = (sum>>16) + (sum&0xffff);00000000 00000001 (sum>>16)11111111 11111110 (sum&0xffff)----------------------11111111 11111111sum += (sum>>16);11111111 1111111100000000 00000000 (sum>>16)----------------------11111111 11111111~sum00000000 00000000 |
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