libc::recv 不会在 docker 上返回

Question

我在 macOS 托管的 docker 上用 Rust 编写了一个简单的数据包捕获。 但是，libc::recv 不会永远返回。

src/main.rs

use std::io;

fn main() -> io::Result<()> {
    let sock = unsafe {
        match libc::socket(
            libc::AF_PACKET,
            libc::SOCK_RAW,
            libc::ETH_P_ALL.to_be() as _,
        ) {
            -1 => Err(io::Error::last_os_error()),
            fd => Ok(fd),
        }
    }?;
    println!("sock: {}", sock);

    let mut buf = [0u8; 1024];
    loop {
        let len = unsafe {
            libc::recv(
                sock,
                (&mut buf[..]).as_mut_ptr() as *mut libc::c_void,
                buf.len(),
                0,
            )
        };
        println!("len: {}", len);
    }
}

Dockerfile

RUN apt-get update && apt-get install -y tcpdump

WORKDIR /app

COPY . .

ENTRYPOINT ["cargo", "run"]

运行命令

$ docker build . -t rust_cap && docker run -p 127.0.0.1:15006:15006/udp -it --rm --name="rust_cap" rust_cap

我尝试检查是否通过 tcpdump 将任何数据包发送到容器中，并检查是否通过 strace 调用系统调用，它们似乎是正确的。

其次，我在 C 中编写了与上面相同的代码，例如：

main.c

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <net/ethernet.h>

int main(int argc, char **argv) {
    int sock = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));
    if (sock < 0) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    printf("sock: %d\n", sock);

    u_char buf[1024];
    while (1) {
        int len = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
        printf("len: %d\n", len);
    }
}

Dockerfile

FROM ubuntu:20.04

RUN apt-get update && apt-get install -y build-essential

COPY . .
RUN cc -o main main.c

ENTRYPOINT ["./main"]

运行命令

$ docker build . -t c_cap && docker run -p 127.0.0.1:15007:15007/udp -it --rm --name="c_cap" c_cap

此 C 代码运行正确。 （我可以在标准输出上看到我发送的每条消息len: xxx）

为什么recv 不会在 Rust 代码中返回？ 我错过了什么？

---

参考。 strace 输出

在锈中

socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(0 /* ETH_P_??? */)) = 3
write(1, "sock: 3\n", 8sock: 3
)                = 8
recvfrom(3,

在 C 中（省略部分接收缓冲区）

socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL)) = 3
fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(0x88, 0), ...}) = 0
brk(NULL)                               = 0x5616f5ab4000
brk(0x5616f5ad5000)                     = 0x5616f5ad5000
write(1, "sock: 3\n", 8sock: 3
)                = 8
recvfrom(3,

仅供参考，我通过以下方式运行 strace。

$ docker run -it --cap-add sys_ptrace --entrypoint="/bin/bash" $IMAGE
$ cargo build && strace /app/target/debug/xxx
# or strace /main 

Answer 1

我自己解决了这个问题。

传递给libc::socket 的libc::ETH_P_ALL 类型是c_int aliasing to i32。

将 libc::ETH_P_ALL as i32 转换为 big endian 作为 libc::socket 参数是不正确的。

相反，它必须将libc::ETH_P_ALL as u16 转换为大端。

use std::io;

fn main() -> io::Result<()> {
    let sock = unsafe {
        match libc::socket(
            libc::AF_PACKET,
            libc::SOCK_RAW,
-            libc::ETH_P_ALL.to_be() as _,
+            (libc::ETH_P_ALL as u16).to_be() as _,
        ) {
            -1 => Err(io::Error::last_os_error()),
            fd => Ok(fd),
        }
    }?;
    println!("sock: {}", sock);

    let mut buf = [0u8; 1024];
    loop {
        let len = unsafe {
            libc::recv(
                sock,
                (&mut buf[..]).as_mut_ptr() as *mut libc::c_void,
                buf.len(),
                0,
            )
        };
        println!("len: {}", len);
    }
}

---

仅供参考，

use libc;

fn main() {
    assert_eq!(0x0003, libc::ETH_P_ALL);
    assert_eq!(0x3000000, libc::ETH_P_ALL.to_be());  // <- incorrect in the question
    assert_eq!(0x0003, libc::ETH_P_ALL as u16);
    assert_eq!(0x300, (libc::ETH_P_ALL as u16).to_be());  // <- correct
}