什么可能导致数据包的字节顺序部分混乱？

What could cause my packet's byte order to become partially scrambled?

本文关键字：顺序部字节混乱数据包什么更新时间：2023-10-16

我正在Linux Centos 4机器和运行Interix和Gentoo的Windows XP机器之间通过TCP套接字发送数据包。当Interix接收到数据包时，大约10%的字符始终以与数据包开头完全相同的偏移量进行乱码。在发送Linux端，数据包具有以下正确的内容:

但是在Interix上，包的内容被稍微打乱了(但是大部分是正确的):

我已经指出了与上面的^字符的区别。考虑到重复的/会隐藏在该部分中移动的其他字符，y周围可能还有更多字符。

这段代码在几个平台对之间工作得很好:

Linux和Linux
Linux和BSD
Linux和Cygwin

这可能是Interix和Gentoo代码中的错误吗?我用的是Windows XP, Interix v3.5。我注意到所有正确的角色都出现了，但它们的顺序总是被打乱，部分被颠倒，其他的被剪切并重新插入到不同的地方。在TCP套接字文件描述符上使用::read()在接收端读取数据包。这里有很多代码，所以我不确定哪些部分是最相关的，但如果有特定的请求，我会尝试添加更多的代码。

const int fd; // Passed in by caller.
char *buf;    // Passed in by caller.
size_t want = count; // This value is 625 for the packet in question.
// As ::read() is called, got is adjusted, until the whole packet is read.
size_t got = 0;
while (got < want) {
  // We call ::select() to ensure bytes are available before calling ::read().
  ssize_t result = ::read(fd, buf, want - got);
  if (result < 0) {
    // Handle error (not getting called, so omitted).
  } else {
    if (result != 0) {
      // We are coming in here in one try and got is set to 625, the amount we want...
      // Not an error, increment the byte counter 'got' & the read pointer,
      // buf.
      got += result;
      buf += result;
    } else { // EOF because zero result from read.
      eof = true; // Connection reset by peer.
      break;
    }
  }
}

我可以做什么实验来帮助确定错误来自哪里?

我会说你有一个'但是'的并发错误，或者可能是一个重复的free()或free()之后的重用。

谜底揭晓!问题是off_t在windows XP机器上是32位宽，在Centos机器上是64位宽。当数据包发送时，它的内存布局(包括一些off_t对象)从主机按网络字节顺序(从小端到大端)放置，然后在windows机器上，当它收到数据包时，它从网络返回主机。因为内存布局不同，所以我得到了上面的混乱。

我通过在64位宽的任何地方使用我自己的soff_t来解决这个问题。

然而，我遇到了另一个问题，编译器没有在两台机器上以相同的方式打包结构，在windows上它插入4字节以使长8字节对齐，而在Centos上它没有这样做:

typedef struct Option
{
  char[56]    _otherStuff;
  int         _cpuFreq;   
  int         _bufSize;
  soff_t      _fileSize;    // Original bug fixed by forcing these 8 bytes wide.
  soff_t      _seekTo;      // Original bug fixed by forcing these 8 bytes wide.
  int         _optionBits;
  int         _padding;     // To fix next bug, I added this 4 bytes
  long long   _mtime;
  long long   _mode;
} __attribute__ ((aligned(1), packed)) Option;

我已经使用__attribute__ ((aligned(1), packed))来强制包装一致和密集，但在Windows XP上这不是或不能兑现。我通过添加_padding来解决这个问题，以强制下一个8字节成员在Centos上对齐8字节，从而与Windows XP一致。