基于C语言实现支持 TCP 可靠数据传输实验【100010469】

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bzero(entry, sizeof(tcp_send_buffer_entry_t)); entry->packet = (char *)malloc(len); memcpy((char*)entry->packet, packet, len); entry->len = len; return entry; } void add_send_buffer_entry(struct tcp_sock *tsk, char *packet, int len) { tcp_send_buffer_entry_t * entry = alloc_send_buffer_entry(packet, len); list_add_tail(&entry->list, &tsk->send_buf); } ``` 其中，`tcp_send_buffer_entry_t` 的数据结构如下： ```c typedef struct { struct list_head list; char * packet; int len; } tcp_send_buffer_entry_t; ``` #### `delete_send_buffer_entry` 函数 该函数负责移除已确认的发送数据包，具体实现如下： ```c void delete_send_buffer_entry(struct tcp_sock *tsk, u32 ack) { //printf("Delete a send_buffer_entry here.\n"); tcp_send_buffer_entry_t * entry, * entry_q; list_for_each_entry_safe(entry, entry_q, &tsk->send_buf, list) { struct tcphdr *tcp = packet_to_tcp_hdr(entry->packet); u32 seq = ntohl(tcp->seq); if (less_than_32b(seq, ack)) { list_delete_entry(&entry->list); free(entry->packet); free(entry); } } } ``` ### 接收队列维护 - 数据接收方需要维护两个队列 - 已经连续收到的数据，放在 rcv_ring_buffer 中供 app 读取。 - 收到不连续的数据，放到 rcv_ofo_buffer 队列中。 - TCP 属于发送方驱动传输机制 - 接收方只负责在收到数据包时回复相应 ACK。 - 收到不连续的数据包时 - 放在 rcv_ofo_buffer 队列，如果队列中包含了连续数据，则将其移到 rcv_ring_buffer 中。 #### `add_recv_ofo_buf_entry` 函数 该函数负责将收到的不连续数据放到 rcv_ofo_buffer 队列中，具体实现如下： ```c void add_recv_ofo_buf_entry(struct tcp_sock *tsk, struct tcp_cb *cb) { rcv_ofo_buf_entry_t * latest_ofo_entry = (rcv_ofo_buf_entry_t *)malloc(sizeof(rcv_ofo_buf_entry_t)); latest_ofo_entry->seq = cb->seq; latest_ofo_entry->len = cb->pl_len; latest_ofo_entry->data = (char*)malloc(cb->pl_len); memcpy(latest_ofo_entry->data, cb->payload, cb->pl_len); rcv_ofo_buf_entry_t * entry, *entry_q; list_for_each_entry_safe (entry, entry_q, &tsk->rcv_ofo_buf, list) { if(less_than_32b(latest_ofo_entry->seq , entry->seq)) { list_add_tail(&latest_ofo_entry->list, &entry->list); return; } } list_add_tail(&latest_ofo_entry->list, &tsk->rcv_ofo_buf); } ``` 其中，`rcv_ofo_buf_entry_t` 的数据结构如下： ```c typedef struct { struct list_head list; char * data; int len; int seq; } rcv_ofo_buf_entry_t; ``` #### `put_recv_ofo_buf_entry_to_ring_buf` 函数 该函数负责将已经连续收到的数据，放在 rcv_ring_buffer 中供 app 读取，具体实现如下： ```c int put_recv_ofo_buf_entry_to_ring_buf(struct tcp_sock *tsk) { u32 seq = tsk->rcv_nxt; rcv_ofo_buf_entry_t * entry, * entry_q; list_for_each_entry_safe(entry, entry_q, &tsk->rcv_ofo_buf, list) { if (seq == entry->seq) { while(entry->len > ring_buffer_free(tsk->rcv_buf)) { sleep_on(tsk->wait_recv); } write_ring_buffer(tsk->rcv_buf, entry->data, entry->len); wake_up(tsk->wait_recv); seq += entry->len; tsk->rcv_nxt = seq; list_delete_entry(&entry->list); free(entry->data); free(entry); } else if (less_than_32b(seq, entry->seq)) { break; } else { return -1; } } return 0; } ``` ## 结果验证 由于实现简单重传机制非常耗时，此实验将传输文本大小缩短到了 500KB，另外为了验证本设计的鲁棒性，丢包率增大到了 10%。 本次实验的结果如下： ![aa0c87a2fd5c052cd4b8d4008a6a9ad7.PNG](https://c