本章介绍IP分组的结构和基本的IP处理过程，包括输入，转发和输出。下图显示了IP层常见的组织形式。

在之前的文章中，我们看到了网络接口如何把到达的IP分组放到IP输入队列ipintrq中去，并如何调用一个软件中断，如下图所示：

因为硬件中断的优先级比软件中断的要高，所以在发生一次软件中断之前，有的分组可能会被放到队列中。在软件中断中，ipintr

函数不断从ipintrq中移走和处理分组，直到对垒为空。在最终的目的地，IP把分组重装为数据包，并通过函数调用把该数据包直接

传给适当的运输层协议。如果分组没有到达最后的目的地，并且如果主机被配置成一个路由器，则IP把分组传给ip_forward。传输

协议和ip_forward把要输出的分组传给ip_output，由ip_output完成ip首部，选择输出接口以及在必要时对分组分片。最终的分组

被传给合适的网络接口输出函数。

当产生差错时，IP丢弃该分组，并在某些条件下向分组的源站发出一个差错报文，这些报文是ICMP的一部分。

1.IP分组

我们把传输层协议交给IP的数据称为报文。典型的报文包含一个传输层首部和应用程序数据。下图所示的传输协议时UDP。IP在报

文的首部前加上它自己的首部形成一个数据包。如果在选定的网络中，数据报长度太大，IP就把数据包分裂成几个分片，每个分片

包含它自己的IP首部和一段原来的数据报的数据。

下图显示了IP首部的结构。

下图包含了IP结构中的各成员的名字

标准的IP首部长度是20个字节，所以ip_hl必须大于等于5.大于5表示IP选项紧跟在标准首部后，如ip_hl的最大值为15，允许最多

40各字节的选项。ip_hl是以4字节为单位计算的。

2.输入处理：ipintr函数

当接口把分组放到ipintrq上排队后，通过schednetisr调用一个软中断。当该软中断发生时，如果IP处理过程已经由schednetisr

调度，则内核调用ipintr。在调用ipintr之前，cpu的优先级被改成splnet。

ipintr是一个大函数，主要分4部分讨论：

1.对到达分组验证

2.选项处理及转发

3.分组重装

4.分用

其中选项处理和分用重装比较复杂，会在以后作为单独的章节进行说明。

2.1.验证

2.2.选项处理和转发

接下来调用ip_dooptions来处理IP选项，然后决定分组是否到达它最后的目的地。如果分组没有到达最后目的地，则Net/3会

尝试转发该分组；如果分组到达最后目的地，就被交付给合适的传输层协议。

1.选项处理

ip_dooptions处理选项，如果ip_dooptions返回0，ipintr将继续处理该分组；否则ip_dooptions通过转发或丢弃分组完成对该

分组的处理，ipintr可以处理输入队列中的下一个分组。

处理完选项后，ipintr通过把ip首部内的ip_dst与配置的所有本地接口的ip地址比较，以决定分组是否已经到达最终目的地。ipintr

必须考虑与接口相关的几个广播地址、一个或多个单播地址以及任意多个多播地址。

2.转发

如果ip_dst与所有地址都不匹配，分组还没有达到最终目的地。如果不准备转发，则丢弃分组,否则，ip_forward尝试把分组路由

到它的最终目的地。

2.3.分组重装和分用

ipintr函数最后进行分组的重组和分组，在后面的章节会详细进行介绍。

最后ipintr调用选定protosw结构中的pr_input函数来处理数据报包含的运输报文，当pr_input返回时，ipintr继续处理ipintrq中的

下一个分组。

3.IP头部检验：in_cksum函数

SHORT checksum(USHORT* buffer, int size)
{
    unsigned long cksum = 0;
    while(size>1)
    {
        cksum += *buffer++;
        size -= sizeof(USHORT);
    }
    if(size)
    {
        cksum += *(UCHAR*)buffer;
    }
    cksum = (cksum>>16) + (cksum&0xffff); 
    cksum += (cksum>>16); 
    return (USHORT)(~cksum);
}