Linux下DNS解析汇编代码偶发recv阻塞无响应问题求助

问题描述 #

编写了一段基于Linux系统调用的汇编代码用于获取DNS响应，但存在偶发故障：有时能正常运行，有时会在recv函数处长时间阻塞且无响应。

编译命令：

JWasm212\JWasm.exe -elf64 -Fo=test.o test.asm

gcc -o test.out test.o -nostartfiles -nostdlib -nodefaultlibs --disable-shared -no-pie

汇编代码：

public _start

 socket             equ     41
 connect            equ     42
 sendto             equ     44
 recv               equ     45
 exit_group         equ     231

 sockaddr_in struct
 
         sin_family    dw        ?
         sin_port      dw        ?
         sin_addr      dd        ?
         sin_zero      db 8 dup (?)
     
     sockaddr_in ends
 
 .data
 
queryheader db  00h, 03h ; AA AA - ID
            db  01h, 00h ; 01 00 - Query parameters
            db  00h, 01h ; 00 01 - Number of questions
            db  00h, 00h ; 00 00 - Number of answers
            db  00h, 00h ; 00 00 - Number of authority records
            db  00h, 00h ; 00 00 - Number of additional records
            
            db  06h
            db  'g'
            db  'o'
            db  'o'
            db  'g'
            db  'l'
            db  'e'
            
            db  03h
            db  'c'
            db  'o'
            db  'm'
            
            db  00h ; 00 - zero byte to end the QNAME 
            
            db  00h, 01h ; 00 01 - QTYPE 
            db  00h, 01h ; 00 01 - QCLASS


 .code

_start:

_dns proc uses r12 r13 r14 r15 rbx

     local sockaddr         : sockaddr_in
     local cSocket          : qword
     local fullpacket[512]  : byte
    
         lea rdi, sockaddr
         mov rcx, sizeof sockaddr
         
         xor al, al
         rep stosb
         
         mov word ptr [sockaddr.sin_family], 02h ;AF_INET
         mov word ptr [sockaddr.sin_port], 3500h ;port 53 (dns)
         mov dword ptr [sockaddr.sin_addr], 01010101h ; 8.8.8.8 google dns
         
         mov rdi, 2 ;AF_INET
         mov rsi, 2 ;SOCK_DGRAM
         mov rdx, 0
         
         mov rax, socket
         syscall

         mov qword ptr [cSocket], rax
         
         mov rdi, qword ptr [cSocket]
         lea rsi, sockaddr
         mov rdx, 16
         
         mov rax, connect
         syscall

         mov rdi, qword ptr [cSocket]
         lea rsi, queryheader
         mov rdx, 28 ;len
         xor r10, r10 ;flags
         xor r8, r8 ;dest_addr
         xor r9, r9 ;addrlen
         
         mov rax, sendto
         syscall
         
         mov rdi, qword ptr [cSocket]
         lea rsi, fullpacket ;*buf
         mov rdx, 512 ;packetlen
         xor r10, r10 ;flags
         xor r8, r8 ;address
         xor r9, r9 ;addrlen
         
         mov rax, recv
         syscall
         
         mov rdi, 0
     
         mov rax, exit_group
         syscall
        
     ret

_dns endp

end

问题排查与修复方案 #

1. 端口字节序错误 #

DNS服务端口53的网络字节序为大端序，代码中直接使用3500h（十进制13568）是小端序的写法，实际对应非DNS端口，导致数据包可能发送到错误端口，无响应触发recv阻塞。

• 修复：将mov word ptr [sockaddr.sin_port], 3500h改为mov word ptr [sockaddr.sin_port], 0035h（大端序的53）。

2. IP地址配置错误 #

代码中设置的01010101h对应1.1.1.1，与注释标注的8.8.8.8不符；部分网络环境下1.1.1.1响应不稳定，偶发丢包导致recv阻塞。

• 修复：将mov dword ptr [sockaddr.sin_addr], 01010101h改为mov dword ptr [sockaddr.sin_addr], 08080808h（对应正确的Google DNS 8.8.8.8）。

3. 未处理系统调用错误 #

代码未检查socket、connect、sendto的返回值，若调用失败（如权限不足、网络异常），会在无效socket上执行recv导致无限阻塞。

• 修复：每个系统调用后检查返回值，若为负数（Linux系统调用错误返回-1）则直接退出，示例：

mov rax, socket
syscall
test rax, rax
js _exit_error ; 负数则跳转到错误处理逻辑
mov qword ptr [cSocket], rax

4. UDP无超时机制 #

UDP为无连接协议，recv默认阻塞模式，若DNS响应丢包会一直等待。需给socket设置超时时间避免无限阻塞。

• 修复：使用setsockopt系统调用（编号54）设置SO_RCVTIMEO选项，示例：

; 定义timeval结构存储超时时间（5秒）
local timeout: timeval
mov qword ptr [timeout.tv_sec], 5
mov qword ptr [timeout.tv_usec], 0

; 设置socket接收超时
mov rdi, qword ptr [cSocket]
mov rsi, 0x1005 ; SOL_SOCKET=1，SO_RCVTIMEO=0x1005
mov rdx, timeout
mov r10, sizeof timeval
mov rax, 54 ; setsockopt系统调用号
syscall

5. 冗余参数优化（非致命） #

已调用connect绑定UDP目标地址，后续可直接使用send（编号43）替代sendto，省略冗余的dest_addr和addrlen参数，代码更规范。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ser