perl 按位与和按位移位

Question

我正在阅读模块 Net::Pcap::Easy 的一些示例代码 sn-p，我遇到了这段代码

my $l3protlen = ord substr $raw_bytes, 14, 1;
my $l3prot = $l3protlen & 0xf0 >> 2;    # the protocol part
return unless $l3prot == 4;    # return unless IPv4
my $l4prot = ord substr $packet, 23, 1;
return unless $l4prot == '7';

在对原始数据包 $raw_bytes 进行完整的十六进制转储后，我可以看到这是一个以太网帧，而不是 TCP/UDP 数据包。有人可以解释一下上面的代码是做什么的吗？

Answer 1

为了解析帧，我查了this page。

现在到 Perl...

my $l3protlen =  ord substr $raw_bytes, 14, 1;

从$raw_bytes 中提取第 15 个字节（字符），并转换为其序数值（例如，假设字符集为 ASCII，字符“A”将转换为整数 65 (0x41)）。这就是 Perl 处理二进制数据的方式，就像它是一个字符串一样（例如，将它传递给substr），然后让您将二进制值取回并将它们作为数字处理。 （但请记住TMTOWTDI。）

在 IPv4 帧中，前 14 个字节是 MAC 标头（目标和源 MAC 地址各 6 个字节，随后是 2 个字节的 Ethertype，可能是 0x8000 - 你可以检查一下）。在这之后，第 15 个字节是以太网数据负载的开始：第一个字节包含版本（高 4 字节）和以 DWORD 为单位的标头长度（低 4 字节）。

现在在我看来，此示例代码的下一行中存在错误，但它可能正常工作是侥幸！

my $l3prot    = $l3protlen & 0xf0 >> 2; # the protocol part

在 Perl 中，>> 的优先级高于 &，因此这将等价于

my $l3prot    = $l3protlen & (0xf0 >> 2);

或者如果你喜欢

my $l3prot    = $l3protlen & 0x3c;

所以这会从$l3prot 值中提取位 2 - 5：掩码值 0x3c 是二进制的 0011 1100。例如，值 0x86（二进制 1000 0110）将变为 0x04（二进制 0000 0100）。 事实上，“正常”的 IPv4 值是 0x45，即协议类型 4，标头长度 5 个双字。用 0x3c 屏蔽它，你会得到...... 4！但只是侥幸：您测试了长度的前 2 位，而不是协议类型！

这一行应该是

my $l3prot = ($l3protlen & 0xf0) >> 4;

（注意括号表示优先级和 4 位的移位，而不是 2 位）。 （我在CPAN documentation 中发现了同样的错误，所以我猜它可能传播得相当广泛。）

return unless $l3prot == 4; # return unless IPv4

对于 IPv4，我们希望该值为 4 - 如果不是，请立即跳出函数。 （所以上面的错误代码给出的结果是让它被解释为一个 IPv4 数据包，但只能靠运气。）

my $l4prot = ord substr $packet, 23, 1;

现在提取第 24 个字节并以相同的方式转换为序数值。这是来自 IP 标头的协议字节：

return unless $l4prot == '7';

我们预计这是 7 - 如果它没有立即跳出函数。 （根据IANA，7 是“基于核心的树”......但我想你知道你对哪些协议感兴趣！）