Linux下UDP sendto是否返回ENOBUFS及IP_RECVERR使用疑问

先回应你的源码追踪：你提到sendto()的返回值由rc = q->enqueue(skb, q, &to_free) & NET_XMIT_MASK;决定，这个理解没错，但内核后续对UDP的处理逻辑会影响最终用户态看到的返回值，咱们逐个拆解你的疑问：

疑问1：qdisc满时为何UDP发送缓冲区会被占满？ #

首先得明确UDP发送的完整路径：

• 应用层调用sendto()后，内核会先把数据拷贝到UDP套接字发送缓冲区（由SO_SNDBUF控制大小）。
• 内核的UDP发送逻辑会尝试将缓冲区中的数据包取出，封装成skb后送入qdisc队列。
• 当PFC暂停帧导致NIC txring和qdisc都被占满时，qdisc的enqueue操作会返回NET_XMIT_DELAY或NET_XMIT_CN（表示暂时无法入队，需要稍后重试），而非直接返回NET_XMIT_DROP。
• 此时内核不会丢弃这个skb，而是将它重新放回UDP套接字发送缓冲区，等待后续的发送重试。
• 随着你持续发送，套接字发送缓冲区会被这些待重试的数据包填满，最终导致：
  • 阻塞模式下sendto()会阻塞，等待缓冲区有空闲空间；
  • 非阻塞模式下返回EAGAIN，提示套接字缓冲区已满。

只有当qdisc明确返回NET_XMIT_DROP（比如qdisc配置了严格丢弃策略，且内核无法将skb缓存到套接字缓冲区），或者内核完全无法分配skb（内存耗尽）时，才会返回ENOBUFS——这是比较极端的场景，不是qdisc满时的常规行为。

疑问2：调小qdisc长度后为何仍未返回ENOBUFS？ #

调小txqueuelen只是让qdisc更快达到满队列状态，但内核的处理逻辑没变：

• 当qdisc满时，内核还是会把无法入队的skb放回UDP套接字发送缓冲区，而不是直接丢弃。
• 只有当套接字发送缓冲区也满了，且内核无法再分配新的内存来缓存数据包时，才会触发ENOBUFS。但通常SO_SNDBUF的默认值远大于txqueuelen对应的数据包数量，所以你会先遇到缓冲区满导致的EAGAIN，而非ENOBUFS。

如果想触发ENOBUFS，可以尝试：

1. 把SO_SNDBUF调得极小（比如setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &small_size, sizeof(small_size))，注意内核会将设置值翻倍，所以要设得比预期更小）；
2. 同时保持qdisc和txring被占满，让内核既无法入队到qdisc，也无法缓存到套接字缓冲区。

疑问3：IP_RECVERR的使用问题分析 #

你的代码存在几个关键问题，导致无法收到预期的错误：

1. 内核不会为qdisc丢包生成错误队列消息 #

IP_RECVERR主要用于接收ICMP错误（比如目的地不可达、端口未开放）或内核发送路径中的严重错误（比如路由失败），但qdisc因队列满导致的丢包属于网络拥塞行为，内核默认不会将这类丢包事件上报到UDP的错误队列——因为UDP是无连接、不可靠协议，内核不会为这类“软错误”生成错误通知。

2. 代码中的具体问题 #

• cnt变量未定义：sprintf(buffer,"%d",cnt);会导致编译失败，需要先声明int cnt = 0;并在循环中递增。
• 错误处理逻辑的小瑕疵：在ip_control_msg中，你处理完IP_RECVERR后设置ret = -1，然后control_msg返回这个值，最后判断if(control_msg(&msg)>=0)——这个逻辑是对的，但如果真的收到错误，会打印failed!，可以根据需求调整提示信息，让输出更直观。
• 未处理截断标记：当从错误队列接收消息时，msg.msg_flags可能会包含MSG_CTRUNC，表示控制数据被截断，你可以添加检查来排查这类问题。

修正后的关键代码片段（示例） #

int main(int argC, char* arg[]) {
    // ... 其他初始化代码 ...
    int cnt = 0; // 新增cnt定义
    int rtn = 0;
    while(1) {
        bzero(buffer, sizeof(buffer));
        sprintf(buffer,"%d", cnt++); // 递增cnt，避免重复内容
        rtn = sendto(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr *)&addr, addr_len);
        if(rtn < 0){
            printf("sendto failed, errno: %d\n", errno);
        }
        char buf[1024];
        char control_buf[1024];
        struct msghdr msg;
        struct iovec iov = { buf, 1024 };
        memset( &msg, 0, sizeof(msg) );
        msg.msg_iov = &iov;
        msg.msg_iovlen = 1;
        msg.msg_control = control_buf;
        msg.msg_controllen = sizeof(control_buf);
        int bread = recvmsg( sockfd, &msg, MSG_ERRQUEUE );
        if( bread == -1 ){
            // 非阻塞下无错误时返回EAGAIN，属于正常情况
            if(errno != EAGAIN && errno != EWOULDBLOCK){
                perror("recvmsg MSG_ERRQUEUE");
            }
            continue;
        }
        // 检查控制数据是否被截断
        if(msg.msg_flags & MSG_CTRUNC){
            printf("Warning: Control data truncated!\n");
        }
        if( control_msg( &msg ) >= 0 )
            printf("No error received from error queue\n");
        else
            printf("Got error from error queue!\n");
        usleep(1000); // 避免循环过于占用CPU
    }
    return 0;
}

如果想验证IP_RECVERR是否正常工作，可以尝试让UDP服务器端关闭端口，然后发送数据包，此时内核会收到ICMP端口不可达错误，应该能在错误队列中接收到对应的消息。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rslai