overview
这个lab需要我们实现TCP协议中的接收方，具体的，负责实现确认(acknowledgement)和流控制(flow control)。
64bit index - 32bit seqno
第一个部分，需要我们实现将上一个lab里面stream的index转换为TCP报文的序列号，指导书给出了序列号的特点：
- 序列号只有32位，属于阿贝尔群
- 序列号并不一定从0开始，可以是随机数。第一个序列号被称为ISN(initial sequence number)。
- 对于每个stream，在其前面的SYN flag和FIN flag也是需要使用序列号的。
为了方便，我们定义了64位绝对序列号，第一个序列号对应到绝对序列号为0，以此类推。而对于一个stream，其index就等于绝对序列号-1（SYN占据了0的位置）。
wrap实现了绝对序列号到序列号的转换unwrap实现了序列号到绝对序列号的转换
因为序列号可能对应多个绝对序列号，所以需要找到离checkpoint最近的绝对序列号，每个比较都是采用绝对值，是为了防止边界情况。
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| Wrap32 Wrap32::wrap( uint64_t n, Wrap32 zero_point )
{
return zero_point + static_cast<uint32_t>(n);
}
uint64_t Wrap32::unwrap( Wrap32 zero_point, uint64_t checkpoint ) const
{
uint64_t offset = static_cast<uint64_t>(raw_value_ - zero_point.raw_value_);
uint64_t t = offset + (checkpoint & 0xffffffff00000000);
uint64_t dis1 = (t + (1UL << 32) > checkpoint) ? (t + (1UL << 32) - checkpoint) : (checkpoint - t - (1UL << 32));
uint64_t dis2 = (t > checkpoint) ? (t - checkpoint) : (checkpoint - t);
uint64_t dis3 = (t - (1UL << 32) > checkpoint) ? (t - (1UL << 32) - checkpoint) : (checkpoint - t + (1UL << 32));
uint64_t ans;
if(dis1 < dis2){
if(dis1 < dis3)
ans = t + (1UL << 32);
else
ans = t - (1UL << 32);
} else {
if(dis2 < dis3)
ans = t;
else
ans = t - (1UL << 32);
}
return ans;
}
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TCP receiver
这里需要我们正式开始实现接收方的动作。先把类中的成员丢在这里，下面解释。
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| class TCPReceiver
{
...
private:
Reassembler reassembler_;
Wrap32 ISN {0};
bool ISN_recv {false};
uint64_t ack_abseqno {};
};
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指导书上只是讲了一些原理，但有一些东西没讲清楚。
- 要注意我们需要发送的ackno是根据已接收并且已经按顺序排好的字节来设定的，需要使用first_unassemble_byte的位置来确定。
- 特别注意，每个stream都有一对SYN和FIN，都占序列号，不要忘记将他们加到ackno里面。
其他的实现要素在指导书上都有，多读几遍，多看调试的信息就可以知道程序的行为了。
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| void TCPReceiver::receive( TCPSenderMessage message )
{
if(message.RST){
reassembler_.reader().set_error();
return;
}
if(message.SYN){
ISN = message.seqno;
ISN_recv = true;
reassembler_.insert(0, message.payload, message.FIN);
ack_abseqno += message.sequence_length();
return;
}
if(!ISN_recv)
return;
uint64_t first_unindex = reassembler_.writer().bytes_pushed();
reassembler_.insert(message.seqno.unwrap(ISN, first_unindex)-1, message.payload, message.FIN);
ack_abseqno = reassembler_.writer().bytes_pushed() + 1;
if(reassembler_.writer().is_closed())
ack_abseqno += 1;
}
TCPReceiverMessage TCPReceiver::send() const
{
TCPReceiverMessage t;
if(ISN_recv){
t.ackno = Wrap32::wrap(ack_abseqno, ISN);
}
if(reassembler_.reader().has_error())
t.RST = true;
t.window_size = (reassembler_.writer().available_capacity() > UINT16_MAX) ? UINT16_MAX : reassembler_.writer().available_capacity();
return t;
}
|