IP 包分片

        本文以 linux 2.6.27.62 中 UDP 发包过程中重要的一个 IP 层的函数来分析 IP 层是如何分片的。

        科普一下，什么是 IP 包分片，在某一个链路上，比如在以太网链路上，每次所能发送最大的包是有限制的，叫做 MTU，也就是 IP 层要想发包，每次包大小必须不大于 MTU，见上一篇文章，但传输层很有可能发送大于这个值的数据，此时  IP 层会对这些数据（可以称为 IP 包）进行分片，然后在收到时，在 IP 层再进行重组，形成一个 IP 包，交给传输层。

        代码如下：

int ip_append_data(struct sock *sk,
		   int getfrag(void *from, char *to, int offset, int len,
			       int odd, struct sk_buff *skb),
		   void *from, int length, int transhdrlen,
		   struct ipcm_cookie *ipc, struct rtable *rt,
		   unsigned int flags)
{
	struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
	struct sk_buff *skb;

	struct ip_options *opt = NULL;
	int hh_len;
	int exthdrlen;
	int mtu;
	int copy;
	int err;
	int offset = 0;
	unsigned int maxfraglen, fragheaderlen;
	int csummode = CHECKSUM_NONE;

	// 如果只是为了探测，则不发包，直接返回
	if (flags&MSG_PROBE)
		return 0;

	// 检查发送队列是否为空，如果为空，则表示这是 IP 包的第一个分片
	if (skb_queue_empty(&sk->sk_write_queue)) {
		/*
		 * setup for corking.
		 */
		opt = ipc->opt;
		if (opt) {
			if (inet->cork.opt == NULL) {
				inet->cork.opt = kmalloc(sizeof(struct ip_options) + 40, sk->sk_allocation);
				if (unlikely(inet->cork.opt == NULL))
					return -ENOBUFS;
			}
			memcpy(inet->cork.opt, opt, sizeof(struct ip_options)+opt->optlen);
			inet->cork.flags |= IPCORK_OPT;
			inet->cork.addr = ipc->addr;
		}
		dst_hold(&rt->u.dst);
		inet->cork.fragsize = mtu = inet->pmtudisc == IP_PMTUDISC_PROBE ?
					    rt->u.dst.dev->mtu :
					    dst_mtu(rt->u.dst.path);
		inet->cork.dst = &rt->u.dst;
		inet->cork.length = 0;
		sk->sk_sndmsg_page = NULL;
		sk->sk_sndmsg_off = 0;
		if ((exthdrlen = rt->u.dst.header_len) != 0) {
			length += exthdrlen;
			transhdrlen += exthdrlen;
		}
	} else {
		rt = (struct rtable *)inet->cork.dst;
		if (inet->cork.