Rust in Everything
基于 embassy-net 0.9.1

connect 一直不返回；超时返回 ConnectionReset 而不是 TimedOut；drop 不发 FIN

主线位置：网络栈的定时器主线，Runner 按 smoltcp 的 poll_at 定下一次 poll 的时刻。connect、set_timeout 和 Drop 的实现与抓包见 TCP 与 UDP 套接字，Runner 的循环见 Stack 与 Runner。

stateDiagram-v2
  [*] --> SynSent: connect
  SynSent --> SynSent: 只发 ARP
  SynSent --> Closed: set_timeout 到期
  Closed --> [*]: Err ConnectionReset
  SynSent --> Established: 对方回 SYN-ACK
  Established --> Removed: 直接 drop
  Established --> FinWait: close 加 flush

实验 crate exp-embassy/pitb-net，bin p25_connect，五种模式（platform-std，release）；两个 embassy-net 栈（10.0.0.1 和 10.0.0.2）用进程内的假驱动接成一根线；M2 Max、macOS 27、rustc 1.99.0。

现象

连一个不存在的地址（同网段的 10.0.0.9），什么超时都不设（hang）：

let mut c = TcpSocket::new(sa, leak([0u8; 1024]), leak([0u8; 1024]));
let absent = (Ipv4Address::new(10, 0, 0, 9), 7);
match select(c.connect(absent), Timer::after_secs(10)).await {
  Either::First(r) => println!("connect -> {:?} after {} ms", r, ms() - t0),
  Either::Second(()) => println!("connect still pending after {} ms, state {:?}", ms() - t0, c.state()),
}

connect still pending after 10005 ms, state SynSent

加上 set_timeout(Some(2 s))（set_timeout）：

set_timeout(2 s): connect -> Err(ConnectionReset) after 2008 ms, state Closed

超时了，返回的却是「连接被重置」。按错误类型分支的代码（TimedOut 就重试，ConnectionReset 就报警）在这里走错路。

连上以后直接 drop（drop，B 端 accept 后用 500 ms 超时读）：

[  12 ms] A: connected
[  18 ms] A: dropped; frames A sent after connect: 0
[ 516 ms] B: read -> Err(TimeoutError), state Established

A 一个包都没发，B 不知道连接已经没了，还是 Established。

出处

connect 调 smoltcp 的 connect 后只等状态离开 SynSent / SynReceived：

        poll_fn(|cx| {
            self.io.with_mut(|s, _| match s.state() {
                tcp::State::Closed | tcp::State::TimeWait => Poll::Ready(Err(ConnectError::ConnectionReset)),
                tcp::State::Listen => unreachable!(),
                tcp::State::SynSent | tcp::State::SynReceived => {
                    s.register_send_waker(cx.waker());
                    Poll::Pending
                }
  • 为什么一直挂着：smoltcp 在拿到对方 MAC 之前不发这个套接字的任何包，只每秒发一次 ARP 请求，SYN 的重传定时器根本没启动；默认没有超时，状态永远是 SynSent。
  • 为什么是 ConnectionReset：set_timeout 交给 smoltcp，smoltcp 超时后把套接字关成 Closed，上面那一支把 Closed 一律映射成 ConnectionReset。ConnectError 有 TimedOut 变体，但 tcp.rs 里除了 embedded_io_async::Error 的映射以外没有地方构造它。main 分支上（已从 smoltcp 换到 xarxa，未发版）TimedOut 也仍然只出现在定义和映射里。这里 2 s 正好落在 ARP 的整秒节拍上；设 2500 ms 时要到 3030 ms 才返回，原因见 TCP 与 UDP 套接字。
  • 为什么 drop 不发 FIN：Drop 只有一行 i.sockets.remove(self.io.handle)。套接字从 SocketSet 里删掉，Runner 下一次 poll 时它已经不在了，没有机会发 FIN 或 RST。B 要等到自己发数据、A 回 RST 时才知道。

修法

给 connect 一个准确的超时，并在超时后自己收尾（with_timeout）：

let r = with_timeout(Duration::from_secs(2), c.connect(absent)).await;
println!("with_timeout(2 s): connect -> {:?} after {} ms, state {:?}", r, ms() - t0, c.state());
c.abort();
println!("after abort(): state {:?}, remote {:?}", c.state(), c.remote_endpoint());
let f = with_timeout(Duration::from_secs(5), c.flush()).await;
println!("flush() after abort -> {:?} after {} ms, remote {:?}", f, ms() - t0, c.remote_endpoint());

with_timeout(2 s): connect -> Err(TimeoutError) after 2005 ms, state SynSent
after abort(): state Closed, remote Some(Endpoint { addr: Ipv4(10.0.0.9), port: 7 })
flush() after abort -> Err(TimeoutError) after 7010 ms, remote Some(Endpoint { addr: Ipv4(10.0.0.9), port: 7 })

embassy_time::with_timeout 的到期时刻由 embassy 的定时器决定，不受 ARP 节拍影响，错误类型也明确是超时。connect 被取消后套接字还在 SynSent，abort 把它关成 Closed。

abort 的文档要求「wait for a flush() call to complete before dropping or reusing the socket」，可在这个场景里 flush() 永远不会完成：上面给了它 5 s，仍然超时。embassy-net 的 flush 把「Closed 且 remote_endpoint() 还在」当作 RST 待发（rst_pending），smoltcp 要等 RST 真的发出去才清掉远端地址；而对方的 MAC 一直没解析出来，smoltcp 不会给这个套接字发任何包，于是 RST 永远待发。所以 connect 没连上时，abort() 之后直接 drop，不要 flush；或者也给 flush 包一层 with_timeout。这是 0.9.1 上的一个上游问题候选（复现就是上面这段）。

set_timeout 仍然有用，但它的语义是「这么久没收到对方任何东西就关闭」，适合检测已建立连接上的对端失联，那时得到的 ConnectionReset 要按「可能是超时」处理。

关连接用 close 再 flush，然后才 drop（close）：

c.close();
let r = c.flush().await;
drop(c);

[  11 ms] A: connected
[  11 ms] B: read -> Ok(Ok(0)), state CloseWait
[  11 ms] A: close() + flush() -> Ok(()), state FinWait2
[  17 ms] A: dropped; frames A sent after connect: 1

A 发出了 FIN（1 帧），B 的 read 立刻得到 Ok(0)（对端关闭），状态 CloseWait。flush 等到发送缓冲区里的数据和 FIN 都被对方确认，close 本身只改状态。想立刻断开就 abort() 加 flush()，发的是 RST。tcp::client::TcpClient 的连接在 drop 时也只调了 close() 没有等，同样不发 FIN（TCP 与 UDP 套接字）。

怎么确认没中招

  • 搜所有 .connect(：外面没有 with_timeout 的，在网线拔掉或对端关机时会永远挂住。
  • 搜 ConnectError::TimedOut：在 embassy-net 0.9.1 上这个分支永远不会走到，超时实际落在 ConnectionReset 里。
  • 对端日志里大量连接停在 ESTABLISHED、直到下一次写才被 RST：本端在直接 drop 套接字。每个 drop 之前应有 close() 或 abort() 加 flush().await。

小结

  • 对方不在时 connect 只发 ARP、永远 SynSent；set_timeout 超时返回 ConnectionReset，ConnectError::TimedOut 从不构造（main 上也一样）。
  • TcpSocket 的 Drop 只从 SocketSet 删掉套接字，不发 FIN 也不发 RST。
  • 修法：with_timeout 包住 connect，超时后 abort() 再 drop（此时 flush() 不会返回）；关已建立的连接用 close()（或 abort()）加 flush().await 再 drop。

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