将数据包转换为结构的字节序问题答案

【问题标题】：Endian issue with casting a packet to a struct将数据包转换为结构的字节序问题
【发布时间】：2013-08-30 06:12:43
【问题描述】：

我正在使用 libtrace 来解析网络数据包，但我认为这是一个字节序问题。

这是 Radiotap 数据包的 libtrace 定义：

typedef struct libtrace_radiotap_t {
    uint8_t     it_version; /**< Radiotap version */
    uint8_t     it_pad; /**< Padding for natural alignment */
    uint16_t    it_len; /**< Length in bytes of the entire Radiotap header */
    uint32_t    it_present; /**< Which Radiotap fields are present */
} PACKED libtrace_radiotap_t;

所以我将libtrace_packet_t 转换为这个 Radiotap 结构并检查结果：

link = (char *) trace_get_packet_buffer(packet, &linktype, NULL);

if (linktype != TRACE_TYPE_80211_RADIO)
    return;

rtap = (libtrace_radiotap_t *) link;

printf("%d %d %d %d\n", rtap->it_present, rtap->it_pad, rtap->it_len,
       rtap->it_present);

在我的小端开发机器上，来自我的 pcap 文件中数据包的 Radiotap 数据是：

806959 0 72 806959

这是正确的。我的开发机器正在成功解析我希望从 pcap 文件中看到的数据。

在我的大端生产盒上运行时，我看到不同的值：

793775104 0 18432 793775104

同一个 pcap 文件中的同一个数据包。不同的 Radiotap 值。我怀疑问题出在两台机器的不同字节序上。但是，rtap.it_version 是一个 uint8_t，它是单字节的，不应该受到字节序问题的影响，不是吗？

【问题讨论】：

在这两种情况下，您的 8 位值 it_pad 打印相同：0。您正在打印it_present 两次。你没有打印it_version。
那是我的愚蠢。你解决了我的 Radiotap 问题。不过，这让我想到了另一个问题。将我的link 转换为Frame Control struct 时，我的两台机器显示fc.type 和fc.subtype 的两个不同值。这是 FC 结构中 uint8_t 的字节序问题吗？
POSIX 有htonl、ntohl 等接口用于在“网络”和“主机”字节序之间进行转换。

标签： c networking packet endianness

【解决方案1】：

这应该是字节顺序问题。对于 72，十六进制是 0x48，它是一个 uint16_t，所以在不同的字节序中，0x4800 = 18432。没错。而对于 806959 = 0xC502F，采用不同的字节顺序，即 0x2F50C000 = 793775104。

这可能会有所帮助：

#define T(x) (((x&0xff)<<24)|((x&0xff00)<<8)|((x&0xff0000)>>8)|((x&0xff000000)>>24))

【讨论】：

所以。如果这是一个 16 位字节序问题（我同意它是），那么 32 位解决方案是什么？ 16 位版本的密度将大大降低。
我会说这是一个 16 位问题，对于 0x2F50C000 = 793775104 也是一个 32 位问题。
我认为调整代码以适应 16 位问题并不难。但是我确实弄错了这个问题，它实际上是一个“8位”问题（请参阅问题下方的cmets）。 XD

【解决方案2】：

libtrace 返回的标头结构指向出现在“线路”上的标头，即没有任何尝试转换为主机字节顺序的尝试。

Radiotap 标头字段始终为小端（与传统的网络字节顺序相反，即大端），因此如果您要尝试手动解析标头，则需要对其进行补偿。仅使用 ntohl 是行不通的，因为这会期望您转换为大端的值。

然而，更好的方法是使用内置的 libtrace 函数来访问各种 radiotap 字段，例如trace_get_wireless_rate、trace_get_wireless_signal_strength_dbm 和许多其他人。这些函数会根据你的主机架构做字节序转换，所以你不用担心。

至于struct ieee80211_frame_control 的问题，这看起来像是一个错误。我推荐filing a bug ticket with the libtrace developers。

【讨论】：