linux - CMSG_NXTHDR() 返回 NULL 即使有更多的 cmsghdr 对象

Question

我需要通过 Unix 域套接字发送一些辅助数据，但我在创建 msghdr 时遇到了问题。我似乎只能访问 msghdr.msg_control 中的第一个 cmsghdr。 CMSG_NXTHDR() 无论我将 msghdr.msg_control 设为多大都返回 NULL。

我正在运行带有 eglibc 2.19 的 64 位 Linux 3.13.0，如果这很重要的话。下面是一些演示问题的示例代码。我用 gcc -std=c99 -Wall -Werror -Wpedantic test.c 编译了它。我知道我可以在同一条消息中发送两个文件描述符——这只是一个测试。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>


int main()
{
    int data1 = STDIN_FILENO;
    int data2 = STDOUT_FILENO;

    char control[CMSG_SPACE(sizeof(data1)) + CMSG_SPACE(sizeof(data2))];
    struct msghdr mh = {
        .msg_namelen = 0,
        .msg_iovlen = 0,
        .msg_control = control,
        .msg_controllen = sizeof(control),
        .msg_flags = 0
    };

    struct cmsghdr *cmh = CMSG_FIRSTHDR(&mh);
    if (cmh == NULL) {
        puts("Can't get first cmsg");
        return 1;
    }
    cmh->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(data1));
    cmh->cmsg_level = SOL_SOCKET;
    cmh->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
    memcpy(CMSG_DATA(cmh), &data1, sizeof(data1));

    cmh = CMSG_NXTHDR(&mh, cmh);
    if (cmh == NULL) {
        puts("Can't get second cmsg");
        return 1;
    }
    cmh->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(data2));
    cmh->cmsg_level = SOL_SOCKET;
    cmh->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
    memcpy(CMSG_DATA(cmh), &data2, sizeof(data2));
}

当我构建并运行该程序时，它会打印“无法获取第二个 cmsg”。即使我将 control 的大小增加数百个字节也是如此。显然 CMSG_NXTHDR() 认为 .msg_control 中没有第二个 cmsghdr。我怎样才能说服它有两个，而不是一个？

Answer 1

我在这个问题上浪费了几个小时，所以想把我发现的东西记录下来。这是未初始化的控制缓冲区的情况。手册页没有具体说明这一点，但如果您查看头文件/usr/include/bits/socket.h，代码如下所示

_EXTERN_INLINE struct cmsghdr *
__NTH (__cmsg_nxthdr (struct msghdr *__mhdr, struct cmsghdr *__cmsg))
{
    if ((size_t) __cmsg->cmsg_len < sizeof (struct cmsghdr))
    /* The kernel header does this so there may be a reason.  */
    return (struct cmsghdr *) 0;

    __cmsg = (struct cmsghdr *) ((unsigned char *) __cmsg
                   + CMSG_ALIGN (__cmsg->cmsg_len));

    if ((unsigned char *) (__cmsg + 1) > ((unsigned char *) __mhdr->msg_control
                                          + __mhdr->msg_controllen)
        || ((unsigned char *) __cmsg + CMSG_ALIGN (__cmsg->cmsg_len)
         > ((unsigned char *) __mhdr->msg_control + __mhdr->msg_controllen)))
         /* No more entries.  */
             return (struct cmsghdr *) 0;

     return __cmsg;
 }

第一次检查后，__cmsg 指向一个地址，该地址被视为下一个 header 。随后，第二个 if 语句的 rhs 表达式使用 __cmsg->cmsg_len 的值，如果您没有首先初始化控制缓冲区，它可能是垃圾。根据垃圾值，您可能有此检查失败的可能性，因此无论您将控制缓冲区的大小增加多少，都会导致空值。

解决方案可以像(从您的代码)一样简单

char control[CMSG_SPACE(sizeof(data1)) + CMSG_SPACE(sizeof(data2))] = {};

这对我有用。