5月27日
基本上,我想要的功能都已經(jīng)完成了,接下來需要做的事情就是修修補補.還有,需要寫博文記錄一下到底干了什么以及怎么去干.
5月24日
c語言最讓人頭疼的事情是指針,真的,一旦指針出了一點兒故障,你都找不到原因.我跟你說.
今天的問題最終還是解決了,原因很簡單,是我的指針越界了,然后我往越界的地方寫入了一點東西,今天這個玩意折騰了我一個下午.郁悶.
5月21日
現(xiàn)在已經(jīng)基本上對這部分代碼非常熟悉了,所以修改起來也得心應(yīng)手,很爽.
5月20日
昨天一天改了很多代碼,添加了很多代碼,刪除了很多代碼,總之關(guān)于tcp部分的工作已經(jīng)做得差不多了.我覺得努力一把,在5月底的時候完成這個簡陋的該死的協(xié)議棧,還是有望的.
5月16日
最近突然有一項任務(wù)要完成,抽不出太多時間來弄協(xié)議棧啦,所以,協(xié)議棧的事情可能要延遲了,應(yīng)該不會超過一個月吧,一個月后,我會繼續(xù)來干的.
5月14日
造一個輪子代價昂貴,我太想吐槽這一點了,直到今天,我感覺還有非常多的事情要干,不知道一個簡單的協(xié)議棧什么時候才能搞得完.
5月12日
今天改進和精簡了一點代碼,發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)一個簡易的posix標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù),如bind, accept,listen等,還有一大段代碼要寫,而這,真是樂趣之所在,鬼知道還有多久能夠弄完這個協(xié)議棧,不過,在讀協(xié)議棧的實現(xiàn)和精簡協(xié)議棧的過程中,unp的不少內(nèi)容,現(xiàn)在已經(jīng)能夠讀懂了,記住,是真正懂了,原來unp上一些東西我壓根就不知道在講什么,包括那些高級的部分.
5月9日
撥開云霧見青天.終于調(diào)試正確了,tap設(shè)備正常工作.今天是非常非常重要的一天,因為今天終于將苦大仇深的代碼調(diào)試成功了.
5月8日
最近被tun/tap這個概念折磨得很慘,使用百度搜索了一下這個玩意,沒有一篇文章將這個東西完全講清楚了,自己對著書,對著自己的想法,鼓搗了很久,依舊不得法,我接近放棄的時候,明智地用了一下谷歌搜索,很幸運,搜到了幾篇文章,將tun/tap這個概念講清楚了,接下來的事情就好辦了.
5月6日
流年不利,我發(fā)現(xiàn)用tun/tap實現(xiàn)協(xié)議棧,貌似沒有很好的調(diào)試方法,特別蛋疼.或許是我還沒有找到一種好的調(diào)試辦法吧,今天嘗試了很多,試圖讓實現(xiàn)的這個協(xié)議棧連接上外網(wǎng),但是失敗了,老是失敗,我要重新理解一下,到底什么才是tun/tap.
大概能花在這個協(xié)議棧上的時間,只能有1個月啦,6月份開始,要立馬刷題了.希望最近幾天能夠找到一種好的方法來將它調(diào)試成功.
5月5日
廢了好大的勁,終于將昨天那個malloc,free的問題給解決了.這里我稍微記錄一下思路,以便給將來引以為戒.
昨天遇到的問題是,一旦我使用malloc,然后調(diào)用free,類似于這樣:
void *address = malloc(42);
free(address); // 代碼沒有任何問題
立馬就報類似于這樣的錯誤,同時程序立馬崩潰:
free(): invalid next size (fast):
是不是非常詭異,我昨天調(diào)試了一個晚上,愣是沒有找出原因,今天想了一點小辦法,終于干掉了這個bug.
事實上,上面的代碼并沒有錯,真正的錯誤原因在于,我在調(diào)用上面的代碼之前,已經(jīng)在別的地方用malloc分配了一塊內(nèi)存,然后一不小心,在操縱這塊內(nèi)存的時候,往越界的地址寫入了一些數(shù)據(jù),此后,我調(diào)用malloc不會出問題,但是調(diào)用free有很大的幾率程序會立即崩潰掉,同時會爆出上面的錯誤.
個人懷疑是我越界寫入的那些數(shù)據(jù)覆蓋了malloc分配內(nèi)存時記錄的一些關(guān)于內(nèi)存塊大小的信息,使得調(diào)用free的時候無法找到這些信息,也就無從回收內(nèi)存,導(dǎo)致出錯.八九不離十啦.
我這里試圖還原一下當(dāng)時的場景:
#define ETH_HDR_LEN 10
#define IP_HDR_LEN 20
#define TCP_HDR_LEN 20
struct sk_buff {
...
uint32_t dlen; // 數(shù)據(jù)的大小,不包含頭部(以太網(wǎng),ip,tcp頭部)
uint8_t *end;
uint8_t *head;
uint8_t *data;
uint8_t *payload;
};
// skb_reserve丟棄掉前l(fā)en個數(shù)據(jù),或者說是保留前面長度為len的數(shù)據(jù)
void *
skb_reserve(struct sk_buff *skb, unsigned int len)
{
skb->data += len;
return skb->data;
}
void
free_skb(struct sk_buff *skb)
{
free(skb->head);
free(skb);
}
struct sk_buff *
alloc_skb(unsigned int size)
{
struct sk_buff *skb = malloc(sizeof(struct sk_buff));
memset(skb, 0, sizeof(struct sk_buff));
skb->data = malloc(size); // 記錄下數(shù)據(jù)
memset(skb->data, 0, size);
skb->refcnt = 0;
skb->head = skb->data; // 數(shù)據(jù)開始的地方
skb->end = skb->data + size; // 數(shù)據(jù)結(jié)束的地方
list_init(&skb->list);
return skb;
}
static struct sk_buff *
tcp_alloc_skb(int optlen, int size)
{
// optlen表示tcp首部選項的大小
// 這里要特別注意一下,因為忘記了TCP_HDR_LEN導(dǎo)致出錯
// ===============================================
int reserved = ETH_HDR_LEN + IP_HDR_LEN + /*TCP_HDR_LEN +*/ optlen + size; // 如果這里丟了一個TCP_HDR_LEN
struct sk_buff *skb = alloc_skb(reserved);
skb_reserve(skb, reserved); // skb->data部分留出reserved個字節(jié)
skb->dlen = size; // dlen表示數(shù)據(jù)的大小
return skb;
}
void manipulate()
{
struct sk_buff *skb = tcp_alloc_skb(0, 0);
// 因為optlen和size都為0
// 用一個tcphdr的結(jié)構(gòu)的指針tcp獲取skb中的tcp頭部部分,并填入數(shù)據(jù),其實在這里就越界了.
...
// 用一個iphdr的結(jié)構(gòu)的指針ip獲取skb中關(guān)于ip頭部部分,填入數(shù)據(jù)
...
// 用一個ethhdr結(jié)構(gòu)的指針eth獲取skb中關(guān)于以太網(wǎng)頭部部分,填入數(shù)據(jù)
// 用一副示意圖表示如下,其實在第一步,tcp就指向了不屬于自己的內(nèi)存的首部,對其進行填充之后
// 當(dāng)時沒有任何問題,但是到了free_skb的時候,立馬出錯,我懷疑malloc函數(shù)將內(nèi)存塊的信息恰好填
// 入到了tcphdr那一部分
/*
|-------------------| <--- skb->head, eth
| ethhdr |
|-------------------| <--- iphdr, ip
| iphdr |
| |
|-------------------| <--- skb->end, tcp
| tcphdr | bad memory
| |
*/
free_skb(skb); // 立馬出錯,因為在不屬于你的內(nèi)存部分寫入了數(shù)據(jù)
}
上面的問題看似很簡單,或許你會拍一拍胸膛,我絕對不會犯這種錯誤,但是真的當(dāng)代碼多了之后,估計你就不會說這樣的話了,如果嘗試過調(diào)試了7,8個小時,連bug的半點頭緒都找不到這種絕望的話,估計你也會說--c語言呀,指針這個東西,真的需要特別小心.
5月4日
原來沒有想到的一個問題是,應(yīng)用程序究竟是如何同協(xié)議棧進行交流的,現(xiàn)在明白了,使用的是IPC機制,從昨天一直到現(xiàn)在,終于將unix本機通信的程序調(diào)通了.接下來就只要將三次握手調(diào)試成功就差不多了.
媽蛋,c語言的內(nèi)存分配真是個大問題,調(diào)了半天不知道錯在哪里,先malloc,然后free,立馬出錯,這玩意和玄學(xué)差不多.
5月3日
學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程最好的方式,的確是摸透一個TCP IP協(xié)議棧的實現(xiàn).讀level-ip,結(jié)合tcp ip詳解卷,再配合上手實驗,個人感覺收獲非常大,畢竟看到了抽象背后的東西.
越是讀源代碼實現(xiàn),我越是覺得,真正要在linux做系統(tǒng)編程的話,對操作系統(tǒng)原理的理解是必不可少的,最好的操作系統(tǒng)教程,不是書本,而是源碼.當(dāng)然,書本比不可少,它記錄了一些原理性的東西,但是源碼會使我們對一些東西明白得更加透徹.xv6, ucore都是不錯的教材.
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這篇文章什么也不干,我就是想記錄一下自己讀tcp ip協(xié)議棧的實現(xiàn),自己的一點感想.僅此而已.
