tcpfwd — TCP 端口转发 (nostdlib ARM)

基本信息

项目	值
源文件	tcpfwd.c (248 行)
编译产物	tcpfwd (1864 bytes)
目标平台	ZTE UZ901 热点 (ARMv7, Linux 3.4.110)
工具链	arm-linux-gnueabihf-gcc -static -nostdlib -Os -s
工作目录	/tmp/ (RAM) 或 /mnt/userdata/ (JFFS2)

架构

 ┌──────────┐     TCP     ┌──────────┐     TCP     ┌──────────┐
 │  Client  │ ←────────→ │  tcpfwd  │ ←────────→ │  Target   │
 │ (browser)│   listen    │  (hotspot)│   connect  │ (server)  │
 └──────────┘    port     └──────────┘    ip:port  └──────────┘

单线程、同步阻塞 poll 模型。每个连接串行处理（接受 → 转发 → 关闭 → 下一个）。

源码结构

1. 数据类型 (17-28行)

struct sockaddr_in { short sin_family; ushort sin_port; uint sin_addr; char pad[8]; };
struct pollfd { int fd; short events; short revents; };

2. Syscall 包装层 (30-56行)

ARM EABI 纯内联汇编，r7 传 syscall 号，r0-r4 传参数。

static long s5(long n, long a0, long a1, long a2, long a3, long a4) {
    register long r0 asm("r0") = a0;
    register long r1 asm("r1") = a1;
    register long r2 asm("r2") = a2;
    register long r3 asm("r3") = a3;
    register long r4 asm("r4") = a4;
    register long r7 asm("r7") = n;
    asm volatile("svc #0" : "+r"(r0) : "r"(r1), "r"(r2), "r"(r3), "r"(r4), "r"(r7) : "memory", "cc");
    return r0;
}

简化宏：

• s3(n,a0,a1,a2) → 3 参数 syscall
• s2(n,a0,a1) → 2 参数 syscall
• s1(n,a0) → 1 参数 syscall

Syscall 映射

宏	编号	说明
exit(n)	1	退出
read(f,b,l)	3	读文件/套接字
write(f,b,l)	4	写文件/套接字
open(p,f,m)	5	打开文件
close(fd)	6	关闭 fd
poll(f,n,t)	168	IO 多路复用
socket(d,t,p)	281	创建套接字
bind(f,a,l)	282	绑定端口
connect(f,a,l)	283	连接目标
listen(f,b)	284	监听
accept(f,a,l)	285	接受连接
setsockopt(f,l,o,v,s)	294	设置选项

3. 工具函数 (58-93行)

• writestr(fd, s) — 写字符串到 fd（自动计算长度）
• htons(x) — 主机序转网络序（大小端交换）
• parse_ip(out, pp) — 解析 IP 字符串 "1.2.3.4" → u32
• parse_port(pp) — 解析端口字符串 "8080" → int
• skip_spaces(pp) — 跳过空白字符

4. 转发核心 proxy_loop (95-142行)

static void proxy_loop(int cfd, int tfd) {
    char buf[4096];
    while (1) {
        struct pollfd pfds[2];      // 监视两个 fd
        pfds[0] = {cfd, POLLIN};
        pfds[1] = {tfd, POLLIN};

        int r = poll(pfds, 2, -1); // 阻塞等待
        if (r <= 0) break;

        // 检查错误事件
        if (pfds[0].revents & (POLLERR|POLLHUP|POLLNVAL)) break;
        if (pfds[1].revents & (POLLERR|POLLHUP|POLLNVAL)) break;

        // client → target
        if (pfds[0].revents & POLLIN) {
            r = read(cfd, buf, sizeof(buf));
            if (r <= 0) break;
            // 全部写出（处理短写）
            char *bp = buf; int left = r;
            while (left > 0) {
                int w = write(tfd, bp, left);
                if (w <= 0) break;
                bp += w; left -= w;
            }
            if (left > 0) break;
        }

        // target → client (同上)
        if (pfds[1].revents & POLLIN) { ... }

        // 一方关闭后 break 并 close 两个 fd
    }
    close(cfd); close(tfd);
}

关键设计：

• 单 4KB 缓冲区，两个方向共用（串行 poll，不会同时读写）
• while (left > 0) 循环处理短写（write 可能未写完所有字节）
• 任何方向 read ≤ 0 或 write ≤ 0 都断开整个连接
• poll 超时 -1（无限等待）

5. 入口 _start (144-247行)

_start
 ├── open("/tmp/tcpfwd.conf", O_RDONLY)
 ├── read 配置 (最大 512 字节)
 ├── parse: 跳过 # 注释和空行
 │   └── listen_port target_ip target_port
 ├── socket → bind → listen
 ├── writestr("tcpfwd: running\n")
 └── loop:
     ├── accept → 新 client fd
     ├── socket → connect target
     ├── proxy_loop(cfd, tfd)
     └── 断开后回到 accept

配置格式

/tmp/tcpfwd.conf:

8080 192.168.1.100 3000
# 或带注释:
# 转发热点 8080 → 内网服务器 3000

• 只解析第一行有效规则
• 支持 # 行注释
• 支持空行

编译

arm-linux-gnueabihf-gcc -static -nostdlib -Os -s \
    -o tcpfwd tcpfwd.c

或使用 WSL:

/opt/arm-linux-musleabihf-cross/bin/arm-linux-musleabihf-gcc \
    -static -nostdlib -Os -s -mfloat-abi=soft \
    -o tcpfwd tcpfwd.c

部署

adb push tcpfwd /tmp/
adb shell chmod +x /tmp/tcpfwd
echo "8080 192.168.1.100 3000" | adb shell tee /tmp/tcpfwd.conf
adb shell "/tmp/tcpfwd &"

限制

限制	说明
单连接串行	一次只能转发一个连接，完成后才 accept 下一个
无 fork/线程	无法并发处理多个连接
无超时	poll(-1) 永久阻塞，僵尸连接不回收
4KB 缓冲区	超过 4KB 报文需多次 poll 转发
单规则	config 只读第一条规则
config 512B	文件最大 512 字节
硬编码路径	config 只读 /tmp/tcpfwd.conf

已知 Bug

1. config 路径混淆: 头注释写 /mnt/userdata/tcpfwd.conf，代码写 /tmp/tcpfwd.conf
2. 无 SO_REUSEADDR 效果: 设置了 reuse 但连接断开后有 TIME_WAIT 问题
3. accept 空地址: 第二个参数传 0，无法知道客户端 IP
4. gcc register asm: s5 使用 register asm("rX") 在 -Os 下跨函数调用可能被优化出错（GCC 11 已知问题）

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文档日期: 2026-07-02相关文件: 已删除