TOP數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)的軟件設(shè)計(jì)中注意的事項(xiàng)

（1）TCB

TCP模塊中有一個(gè)TCB（傳輸控制模塊，Transmit Control Block），它用于記錄TCP協(xié)議運(yùn)行過(guò)程中的 變量。對(duì)于有多個(gè)連接的TCP，每個(gè)連接都有一個(gè)TCB，這里只有一個(gè)。TCB結(jié)構(gòu)的定義包括這個(gè)連接使用 的源端口、目的端口、目的IP、序號(hào)、應(yīng)答序號(hào)、對(duì)方窗口大小、己方窗口大小、TCP狀態(tài)、TOP輸入/輸出隊(duì)列、應(yīng)用層輸出隊(duì)列、TCP的重傳有關(guān)變量。

（2）rap狀態(tài)轉(zhuǎn)化（狀態(tài)：能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生影響的事件）

在特定的rap狀態(tài)下，相應(yīng)的事件觸發(fā)相應(yīng)的動(dòng)作和相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。狀態(tài)轉(zhuǎn)化如下：

（3）接收流程

TCPIn（）進(jìn)程是主接收流程。TCPIn進(jìn)程查看TOP輸入隊(duì)列中是否有元素，有則提取并從隊(duì)列中刪除。 然后看校驗(yàn)和是否正確，再看端口是否正確，調(diào)用TCPPortOK函數(shù)。TCPPortOK函數(shù)，首先看是否為SYN包 ，對(duì)這種包都不加以拒絕，否則要求不在closed和listen狀態(tài)，并且源目的端口和目的IP地址要正確才 接收。

接著調(diào)用TCPExpectedPacket來(lái)看收到的這個(gè)包的序號(hào)是否是自己想要的序號(hào)，復(fù)雜的TCP協(xié)議只要序號(hào) 落在窗口范圍內(nèi)就接收，這里為了簡(jiǎn)便只允許接收特定序號(hào)的包。如果以上的檢測(cè)都通過(guò)，則說(shuō)明是一 個(gè)所希望的包。用新接收的包調(diào)用TCPReceiveRenew函數(shù)來(lái)更新TCB的值，TCPReceiveRenew函數(shù)主要用來(lái) 更新應(yīng)答序號(hào)、釋放重發(fā)隊(duì)列中被應(yīng)答的元素（以后說(shuō)明），以及事件處理和狀態(tài)轉(zhuǎn)化。在

處理中，有些狀態(tài)要判斷是否是對(duì)方發(fā)來(lái)的第一個(gè)包，如果是則要Initial ack，即初始化AckSequence ，對(duì)于Establish狀態(tài)還要判斷是否發(fā)送應(yīng)答包。

接下來(lái)，如果這個(gè)包中含有數(shù)據(jù)則調(diào)用TCPOnReceive，用戶在這個(gè)函數(shù)中處理接收。TCPIn函數(shù)在最后 無(wú)論如何要釋放這個(gè)包。

（4）發(fā)送流程

TCPOut是發(fā)送主進(jìn)程。首先它檢測(cè)是否有TOP包要重發(fā)（以后說(shuō)明），然后要求rap不處于closed， listen，synrecvd，synsent狀態(tài)，這些狀態(tài)不能發(fā)送數(shù)據(jù)。接著看重傳隊(duì)列是否很滿，再看應(yīng)用層輸出 隊(duì)列中是否有元素，有則用TCPSendPacket發(fā)送此包。

TCPSendPacket函數(shù)負(fù)責(zé)發(fā)送一個(gè)TOP包。它首先判斷page是否合法，因?yàn)楹芏嗟胤绞褂肨CPSendPacket （TCPAllocateWithoutData()，TCP_ACK）；的形式，所以可能TCPAllocateWithoutData沒(méi)能分配到內(nèi)存 ；page非法則退出，這里的非法退出可能導(dǎo)致協(xié)議失敗，但是在內(nèi)存夠用的情況下不會(huì)發(fā)生。然后將包 寫入重傳隊(duì)列，填寫TCP頭；接著更新Sequence，填寫IP頭的目的IP，再寫入TCP輸出隊(duì)列。

（5）定時(shí)重發(fā)

符合條件if（DataSize!＝0|| （TCPFlag＆ （TOP_SYN丨TOP_FIN））!＝0）的TCP需要重發(fā)。重發(fā)思路 如下：

將所有發(fā)送的數(shù)據(jù)包都寫入重發(fā)隊(duì)列QueueRetransmit，其中包括需要重發(fā)的和不需要重發(fā)的TCP包，并 將TCP包的序號(hào)寫入SequenceOfRetransmit，將是否需要重發(fā)標(biāo)志寫入FlagOfRetransmit。如圖1所示， 圖中第二個(gè)序號(hào)為2100、3003的包是不需要重發(fā)的。

　圖1 定時(shí)重傳隊(duì)列

（6）窗口大小選擇

本地窗口固定為TCP_SOURCE_WINDOWS，這是為了避免TCP復(fù)雜的窗口算法。這里選擇窗口大小一般比較 小。TCP只接收一個(gè)包，給予應(yīng)答后才能接收另一個(gè)包，而一般的TCP都是一次發(fā)送多個(gè)的，如果對(duì)方發(fā) 來(lái)多個(gè)，這里只好拋棄，最好是對(duì)方不會(huì)一次發(fā)送多個(gè)。如果將窗口大小設(shè)得很小，則對(duì)方認(rèn)為內(nèi)存小 ，只連續(xù)發(fā)一個(gè)或很少。

（7）如果給對(duì)方的應(yīng)答包丟失

比如發(fā)一個(gè)應(yīng)答，希望對(duì)方發(fā)來(lái)序號(hào)為1000的包，但是這個(gè)包丟失，對(duì)方將不斷地重發(fā)上一個(gè)包（例 如序號(hào)為900的包），則不斷拋棄這個(gè)包（只接收一個(gè)指定序號(hào)為1000的包），協(xié)議出錯(cuò)。

（8）應(yīng)用層分包

應(yīng)用層定義的包和接收情況如圖2所示

　圖2 應(yīng)用層定義的包和接收

陰影部分表示新接收到的數(shù)據(jù)，即buff~buff＋size內(nèi)存區(qū)的內(nèi)容。它是第1個(gè)包的末尾和第2個(gè)包的開 始。這就是說(shuō)一次接收的不一定是一個(gè)完整的包，但是有時(shí)需要接收到一個(gè)完整的包時(shí)才能處理這個(gè)包 。這就是應(yīng)用層分包問(wèn)題，做法如下。

從包的type字段可以知道這個(gè)類型的包大小為PacketTypeToSize（type），所以應(yīng)該接

收PacketTypeToSize（type）以后再處理這個(gè)包。接收完P(guān)acketTypeToSize（type）個(gè)字節(jié)以后，下一 個(gè)一定是下一個(gè)包的type字段，然后又可以從PacketTypeToSize（typo）得到需要接收的字節(jié)數(shù)。

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