C结构对齐和网络协议(protocol)头

Question

Solaris 10 SPARC
Sun Studio C 编译器 12.3

在 SPARC64 机器上，如果您访问一个在相关 4 或 8 字节边界上未正确对齐的变量，您将获得核心转储。这需要编码人员跳过几个环节来满足这一要求，(但也会让您编写可移植的代码)。

如果我们有一个模拟网络协议(protocol)头的 C 结构，(即这 16 位是一个端口，这 8 位是标志等)，如果我们然后使用对齐指令来适应SPARC64 处理器，这是否仍然保留字节映射，或者一切都会中断。是否存在从结构布局中隐藏字节存储实现的逻辑。

typedef struct TCPHdr_
{
    uint16_t th_sport;  /**< source port */
    uint16_t th_dport;  /**< destination port */
    uint32_t th_seq;    /**< sequence number */
    uint32_t th_ack;    /**< acknowledgement number */
    uint8_t th_offx2;   /**< offset and reserved */
    uint8_t th_flags;   /**< pkt flags */
    uint16_t th_win;    /**< pkt window */
    uint16_t th_sum;    /**< checksum */
    uint16_t th_urp;    /**< urgent pointer */
} TCPHdr;

像这样对齐:

typedef struct TCPHdr_
{
    uint16_t th_sport    __attribute__((aligned(8))); /**< source port */
    uint16_t th_dport    __attribute__((aligned(8))); /**< destination port */
    uint32_t th_seq      __attribute__((aligned(8))); /**< sequence number */
    uint32_t th_ack      __attribute__((aligned(8))); /**< acknowledgement number */
    uint8_t th_offx2     __attribute__((aligned(8))); /**< offset and reserved */
    uint8_t th_flags     __attribute__((aligned(8))); /**< pkt flags */
    uint16_t th_win      __attribute__((aligned(8))); /**< pkt window */
    uint16_t th_sum      __attribute__((aligned(8))); /**< checksum */
    uint16_t th_urp      __attribute__((aligned(8))); /**< urgent pointer */
} TCPHdr;

主要是查询这样的代码:

SET_PKT_LEN(p, sizeof(IPV6Hdr) + sizeof(TCPHdr) + payload_len);

和

p1->tcph = (TCPHdr *)raw_tcp;

其中原始字节被转换为结构或 sizeof() 测试结构的大小。它仍然有效还是新结构无法映射网络字节？

Answer 1

您可以将未对齐的结构转换为其对齐版本，但数据会出错。您需要手动将数据放到内存中的正确位置。例如。函数 *unaligned_to_aligned* 可以逐字段复制数据。它可以使用 union 来避免核心转储。使用来自网络的原始数据时，请考虑 endianness .网络协议(protocol)和您的平台在内存中可以有不同的数字表示，您可能必须更改 *int*s、*short*s 等中的字节顺序。